• 동아시아식생활학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.348-363
• /
• 2017

We analyzed the mixed culture characteristics of isolated brewing fungi obtained from Korean traditional nuruk for their development as fermentation starters. In a previous study, we selected appropriate fungi strains based on their large fungi bodies and strong enzyme activities. These fungi strains were mixed cultured under various combination of ratios, pHs and temperatures. As a result, total acidities of R. delemar mixed culture media were higher than those of A. oryzae cultured at $20^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$. The pHs of A. luchuensis 34-1 and A. oryzae 37-7 as well as R. delemar 58-8 and A. oryzae 37-7 mixed culture media gradually increased with the culture period. On the contrary, total acidities of the mixed culture media gradually decreased. ${\alpha}-Amylase$ activities of R. delemar 26-4 and R. oryzae 82-7 mixed culture media were strong at $20^{\circ}C$ and pH 4, glucoamylase activities of R. delemar 58-8 and A. oryzae 37-7 were strong at $37^{\circ}C$, pH 3 and 1:2 ratio, and acidic protease activities of R. delemar 26-4 and A. oryzae 78-5 were strong at $20^{\circ}C$, pH 4 and 1:4 ratio. This study provides the optimal mixed culture conditions for fermentation starters based on changes in pH and total acidity, favorable enzyme activities, and fungi varieties.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권2호
• /
• pp.278-286
• /
• 2023

The present work evaluated the production of biohydrogen under mesophilic and thermophilic conditions through dark fermentation of palm oil mill effluent (POME) in batch mode using the design of experiment methodology. Response surface methodology (RSM) was applied to investigate the influence of the two significant parameters, POME concentration as substrate (5, 12.5, and 20 g/l), and volumetric substrate to inoculum ratio (1:1, 1:1.5, and 1:2, v/v.%), with inoculum concentration of 14.3 g VSS/l. All the experiments were analyzed at 37 ℃ and 55 ℃ at an incubation time of 24 h. The highest chemical oxygen demand (COD) removal, hydrogen content (H₂%), and hydrogen yield (HY) at a substrate concentration of 12.5 g COD/l and S:I ratio of 1:1.5 in mesophilic and thermophilic conditions were obtained (27.3, 24.2%), (57.92, 66.24%), and (6.43, 12.27 ml H₂/g COD_rem), respectively. The results show that thermophilic temperature in terms of COD removal was more effective for higher COD concentrations than for lower concentrations. Optimum parameters projected by RSM with S:I ratio of 1:1.6 and POME concentration of 14.3 g COD/l showed higher results in both temperatures. It is recognized how RSM and optimization processes can predict and affect the process performance under different operational conditions.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1652-1662
• /
• 2014

The present study investigated the optimum blending condition of protected fat, choline and yeast culture for lowering of rumen temperature. The Box Benken experimental design, a fractional factorial arrangement, and response surface methodology were employed. The optimum blending condition was determined using the rumen simulated in vitro fermentation. An additive formulated on the optimum condition contained 50% of protected fat, 25% of yeast culture, 5% of choline, 7% of organic zinc, 6.5% of cinnamon, and 6.5% of stevioside. The feed additive was supplemented at a rate of 0.1% of diet (orchard grass:concentrate, 3:7) and compared with a control which had no additive. The treatment resulted in lower volatile fatty acid (VFA) concentration and biogas than the control. To investigate the effect of the optimized additive and feed energy levels on rumen and rectal temperatures, four rumen cannulated Hanwoo (Korean native beef breed) steers were in a $4{\times}4$ Latin square design. Energy levels were varied to low and high by altering the ratio of forage to concentrate in diet: low energy (6:4) and high energy (4:6). The additive was added at a rate of 0.1% of the diet. The following parameters were measured; feed intake, rumen and rectal temperatures, ruminal pH and VFA concentration. This study was conducted in an environmentally controlled house with temperature set at $30^{\circ}C$ and relative humidity levels of 70%. Steers were housed individually in raised crates to facilitate collection of urine and feces. The adaptation period was for 14 days, 2 days for sampling and 7 days for resting the animals. The additive significantly reduced both rumen (p<0.01) and rectal temperatures (p<0.001) without depressed feed intake. There were interactions (p<0.01) between energy level and additive on ruminal temperature. Neither additive nor energy level had an effect on total VFA concentration. The additive however, significantly increased (p<0.01) propionate and subsequently had lower acetate:propionate (A/P) ratios than non-additive supplementation. High concentrate diets had significantly lower pH. Interactions between energy and additive were observed (p<0.01) in ammonia nitrogen production. Supplementation of diets with the additive resulted in lower rumen and rectal temperatures, hence the additive showed promise in alleviating undesirable effects of heat stress in cattle.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.881-888
• /
• 2010

산 함량이 많은 원료로 포도주를 제조할 경우 감산의 한 방법으로 이용하는 CM처리에 있어, CM처리 온도가 포도주의 감산정도와 품질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실험을 수행하였다. 총산 함량에 있어 CM처리 온도가 높을수록 발효 5일째 총산함량은 큰 폭으로 감소하였으나 발효 9일째는 비슷한 것으로 나타났다. CM처리 5일째 포도의 유기산 함량은 CM-$35^{\circ}C$에서 사과산 함량이 가장 많이 감소하는 것으로 나타났고, 반면 젖산 함량은 가장 높게 나타났다. CM처리 온도가 높을수록 적색도와 총안토시아닌, 탄닌 함량 등이 증가하는 것으로 나타났다. 총폴리페놀 함량 및 항산화력 또한 CM-$35^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. 휘발성분은 모든 처리에서 isoamyl alcohol 함량이 많았으며 1-propanol이 가장 적은 양을 나타내었다. 이상의 결과에서 CM처리는 포도의 유기산중에 사과산을 감소시킨다는 사실을 밝혀냈으며, 산함량이 많은 원료로 CM처리를 할 경우 $20^{\circ}C$보다 $35^{\circ}C$에서 처리하는 것이 감산을 시키는데 효과적이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.168-175
• /
• 2013

본 연구는 발효조건을 달리한 현미 막걸리의 술덧성분 변화를 조사하였다. 서로 다른 발효제와 발효온도에 따른 알코올의 차이는 $30^{\circ}C$ 발효가 $20^{\circ}C$보다 알코올 도수가 평균 2% 정도 높은 것으로 나타났다. 당화력 차이는 발효 초기부터 $20^{\circ}C$보다 $30^{\circ}C$ 발효액의 당도가 높게 나타난 것으로 보아 알코올 도수에도 영향을 미치며, pH는 발효 4일까지는 서서히 감소하였고 그 이후, 변화의 폭은 크지 않았다. 적정산도는 발효가 끝날 때까지 지속적으로 증가하였으며, $20^{\circ}C$ AK의 적정산도가 가장 높게(0.57%) 나타났고, $30^{\circ}C$ 발효 술덧에서는 0.66%로 산패 가능성은 없었다. 색도 중 L 값과 a 값은 발효초기의 모든 술덧에 비해 발효 종료시점에 조금 낮아지며, b 값은 발효가 진행됨에 따라 꾸준히 상승하였다. 발효 술덧의 유기산은 총 9종이 검출되었으며, 그 중 citric acid 함량이 가장 높게 나타났다. Lactic acid는 오히려 $20^{\circ}C$ 발효술덧에서 더 많이 검출된 것으로 보아 발효온도에 따라 생성된 유기산이 차이가 있었다. 유리아미노산 함량은 발효제 종류 및 발효온도에 따라 크게 차이가 있었고, 유리아미노산은 $20^{\circ}C$보다 $30^{\circ}C$ 발효 술덧에 많이 있었다. 이상의 결과를 살펴보면, $30^{\circ}C$에서 제조한 현미 막걸리가 더욱 우수한 품질을 가지며, 누룩 종류 및 발효온도에 따라서 현미 막걸리의 주질이 결정된다. 향후, 농가형 흑초 제조에 적합한 현미 막걸리의 술덧 제조가 가장 중요하다고 여겨진다.

• 한국식생활문화학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.342-350
• /
• 2020

This study examined the methods used in household doenjang (Korean soybean paste) production. Nine hundred forty-three responses were obtained using a nationwide, questionnaire-based survey (2018-2019) with non-probabilistic snowballing sampling. Consistent with previous studies, the respondents were primarily over the age of 50 years (97.1%) and female (97.9%). In addition to soybeans, the most used ingredients were red pepper (85.8%) and charcoal (85.5%), which most respondents obtained through direct farming (50.4-59.9%). Seasonal production occurred later in the higher latitude regions (Gyeonggi-do, Gangwon-do, Chungcheong-do) (p < 0.01), which have lower average temperatures, and the fermentation period was shorter in the lower latitude regions (Jeolla-do, Gyeongsang-do, Jeju-do) (p < 0.01), which have higher average temperatures. There were no significant regional differences in the season when doenjang was made, with most production occurring during January and February (81.1%). Most respondents (71.3%) made doenjang using homemade meju (soybean block used as a starter) in a traditional way to allow the microorganisms to be naturally inoculated. These results could be used as a basis for future research on topics such as starter development, standardized production, and safety of household doenjang.

• 한국식품과학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.21-25
• /
• 1997

소포장 김치의 발효, 숙성정도를 연속적으로 신속하게 감지할 수 있는 기술을 개발하고자 색 지시계를 적용하였다. $CO_2$ 흡착제/발색시약의 혼합물로 구성된 지시계를 포장재에 도입하여 화학반응에 의한 색깔 변화와 저장 중 김치의 pH, 산도 변화를 측정 비교하므로서 숙성도를 감지하였다. 김치의 발효 숙성이 진행되면서 포장재 내부에 부착되어 있던 지시계 BP와 MR은 초기의 하늘색에서 보라색으로, 연한 노란색에서 빨간색으로 점차 색이 변하였으며, 이러한 지시계의 색 변화는 저장온도에 관계없이 pH 또는 산도 변화와 높은 상관관계를 가지므로서 김치의 숙성정도를 잘 나타내었다. 결과적으로 상품 김치의 저장 유통과정에서 포장을 뜯지 않고도 내용물의 숙성도를 육안으로 감지할 수 있는 숙성 감지용 지시계의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국식생활문화학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.295-307
• /
• 2009

The principal objective of this study was to develop and standardize a preparation method for low-sodium tomato jangachi (traditional Korean pickle) via short-term fermentation with immature green cherry tomatoes. In order to determine the preferred concentrations of soy sauce and soaking temperatures of immature cherry tomato pickles in different stages of storage, we conducted an analysis of physico-chemical characteristics and microbiological properties, and also performed a preference test on samples of immature green cherry tomato pickles. Immature cherry tomatoes were prepared in three different soy sauce concentrations --20, 40, and 60%-- and three different soaking temperatures --60, 80, and 100$^{\circ}C$-- and then stored for 28 days at 5$^{\circ}C$. As a result, the pH increased significantly with increases in the amount of soy in the dipping solution (p<0.05). The saltiness was maintained at levels of approximately $0.17{\sim}0.28%$ (20% group), $0.32{\sim}0.67%$% (40%group), $0.48{\sim}1.00%$ (60% group) during storage periods. These results show that the saltiness of immature cherry tomato pickles was substantially lower than that of commercial pickles. The contents of reducing sugar and lightness decreased significantly with increasing concentrations of soy dipping solution. The redness and yellowness values of the tomatoes decreased significantly with increasing concentrations of soy sauce. Additionally, the lower the concentration of soy sauce used, the more rapidly the hardness of the immature cherry tomato pickles was reduced at 100$^{\circ}C$. PME activity moved within a narrow range, and then stabilized during the storage period. With regard to the results of the consumer preference test, 20%-100$^{\circ}C$ was the most preferred condition overall, 40%-80$^{\circ}C$ was the condition in which the texture was most preferred, and 40%-80$^{\circ}C$ was the condition that yielded the highest color scores.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.249-255
• /
• 2004

배추김치를 담근 직후 $4^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, 그리고 $20^{\circ}C$에서 최고 50일까지 발효시키면서 매일 시료를 취하여 pH 및 적정산도의 변화를 경시적으로 관찰하였다. pH 와 산도는 발효온도에 따라서 크게 영향을 받은 것으로 나타났으며 이러한 결과는 발효 김치중의 미생물학적 성상이 발효 온도에 따라서 상당하게 달라진다는 점을 암시하였다. 각 발효 온도별로 숙성 김치의 상미범위로 알려진 적정산도 0.6～0.8%(pH 4.2)에 도달하여 유지되는 시간을 보면 $4^{\circ}C$에서는 20～30일, 1$0^{\circ}C$에서는 3～5일 그리고 $20^{\circ}C$에서는 1～2일이 소요되었다. 각 김치 시료로부터 vancomycin(300$\mu$g/m1)이 함유된 modified Lactobacilli MRS agar를 이용하여 vancomycin에 대한 내성을 나타내는 127주를 분리하였다. 이 중에서 저온에서 분리한 균주를 중심으로 13개를 선택하여 생화학적 동정(API 50 CHL kit)을 실시함으로서 분리균 중 Leuconostoc 속 균주가 차지하는 비율을 검토한 결과 Leuconostoc 속과 Lactobacillus 속은 각각 6 균주로 나타났으며, 한 균주는 생화학적 동정이 불가능하여 아직 보고되지 않은 새로운 균종으로 추정되었다. 생화학적 방법의 재현성이 문제가 되어 다시 ITS-PCR법을 사용하여 동정하였다. 그 결과 8 균주는 크기가 564 bp인 1개의 DNA 밴드를 형성하였으며, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides/dextraniucm로 동정되었다. 또 3개의 DNA밴드를 나타낸 4개의 균주는 L. brevis로 동정 되었으나 1 균주는 ITS-PCR법으로도 동정할 수 없었다. 본 연구의 결과로 미루어 볼 때 4～$10^{\circ}C$ 발효초기에는 Leuconostoc 속이 우점 세균으로 지목되었고 발효기간이 경과 할수록 L. brevis도 김치의 균총에서 상당한 부분을 차지할 것으로 추정된다. 이에 반해서 $20^{\circ}C$에서는 Leuconostoc속 균주가 우세하게 출현할 것이라는 예상과는 달리 발효 초기부터 L. brevis와 같은 세균이 발효를 주도하는 균종으로 생각되었다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.402-412
• /
• 2016

건강음료로서 품질이 우수한 막걸리 제조를 위하여 발효 온도와 시간을 달리하여 제조한 막걸리의 품질특성과 biogenic amines(BAs)의 생성 및 생리활성을 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 발효 중 pH는 3.96~4.36이었으며, 총산은 발효온도와 기간에 비례하여 증가하였다. 알코올 함유량은 발효 5일째에 9.0~9.8% 최대치를 보였으며, 총 페놀화합물의 함량도 $25^{\circ}C$, 발효 5일째에 $3.01{\pm}0.07mg/g$으로 가장 높았다. 유기산의 함량은 주로 lactic acid이었으며, 온도의 상승 및 발효기간에 비례하여 증가하였다. Biogenic amines(BAs)은 주로 tryptamine과 putrecine이었으며, tyramine은 발효 7일째에 20, 25 및 $30^{\circ}C$에서 각각 6.91과 11.70 및 15.63 mg/mL이 생성되었다. DPPH와 FRAP assay에 의한 막걸리 추출물의 항산화효과는 $25^{\circ}C$>$20^{\circ}C$>$30^{\circ}C$의 순이었으며, ABTS assay에 의한 항산화효과는 발효온도에 관계없이 DPPH와 FRAP assay 보다 비교적 높은 활성을 나타내었다. ${\alpha}$-Amylase 저해활성은 1 mg/mL 처리하였을 때 $30^{\circ}C$에서는 3, 5 및 7일차에 각각 $67.99{\pm}0.11$, $73.64{\pm}0.43$ 및 $75.51{\pm}0.26%$로 발효온도와 기간에 비례하여 활성이 증가하는 경향이었다. 지방전구세포의 lipid droplet 형성 억제 활성은 $25^{\circ}C$에서 5일간 발효하였을 때, 활성이 가장 좋았다. 위와 같이 막걸리의 발효조건별 시험 결과로 볼 때, 막걸리의 최적 발효조건은 $25^{\circ}C$에서 5일간 발효하였을 때 가장 품질이 우수한 막걸리를 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.