• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.91-97
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• 2005

본 연구는 종이 다른 여러 가지 미생물을 사용하여 음식물쓰레기 침출수의 악취저감 효과를 가지는 균주를 선별하고자 실시하였다. 침출수에 전배양한 해수미세조류인 Spirulina plantensis 와 Chlorella vulgaris, 효모 Saccharomyces cerevisae와 세균인 Bacillus cereus를 각각 10% 주입하여 총 10일간 배양하였다. 72시간 주기로 pH와 염도, 관능검사를 시행한 결과, pH는 초기에 3.5~4.0 값을 보였으나 시일이 경과함에 따라 4.9~7.4 수준까지 증가하였고, 염도는 Chlorella vulgaris와 Spirulina platensis는 급격히 낮아졌다. 관능평가를 통한 악취시험 결과 광합성 미세조류인 Chlorella vulgaris가 발효 종료일인 10일째 거의 취기를 느낄 수 없는 악취도 1을 나타내어 악취제어에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제19권3호
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• pp.73-78
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• 2011

혐기성 수소 발효시 pH는 물질 대사 경로와 수소 생성 미생물의 활성에 직접적으로 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나로 알려져 있다. 본 연구는 음식폐기물로부터 운전 pH에 따른 혐기성 회분식수소 발효의 영향을 평가하기 위해 수행하였다. 5 N KOH 용액을 이용하여 초기 pH는 8.0으로 고정하였으며, 운전 pH는 4.7~7.0으로 유지하였다. 운전 pH가 낮을수록 지체 시간은 단축되는 것으로 나타났으며, 최대 수소 발생량은 낮게 나타났다. 운전 pH 4.7일 경우에는 지체 시간이 47.9 h으로 가장 길게 나타났으나, 최대 수소 발생량은 534.4 mL로 가장 높게 나타났다. 운전 pH가 증가함에 따라 지체 시간과 최대 수소 발생량은 감소하였다. 운전 pH 7.0일 경우에는 지체 시간이 4.2 h으로 나타났으며, 최대 수소 발생량은 213.8 mL로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.199-205
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• 2015

Organic wastes such as food waste (FW), livestock wastewater (LW), and sewage sludge (SWS) can produce hydrogen ($H_2$) by anaerobic acid fermentation. Expecially, FW which has high carbohydrate content produces $H_2$ and short chain fatty acids by indigenous $H_2$ producing microorganisms without adding inoculum, however $H_2$ production rate (HPR) and yield have to be improved to use a commercially available technology. In this study, LW was mixed to FW in different ratios (on chemical oxygen demand (COD) basis) as an auxiliary substrate. The mixture of FW and LW was pretreated at pH 2 using 6 N HCl for 12 h and then fermented at $37^{\circ}C$ for 28 h. HPR of FW, 254 mL $H_2/L/h$, was increased with the addition of LW, however, mixing ratio of LW to FW was reversely related to HPR, exhibiting HPR of 737, 733, 599, and 389 mL $H_2/L/h$ at the ratio of FW:LW=10:1, 10:2, 10:3, and 10:4 on COD basis, respectively. Maximum HPR and $H_2$ production yield of 737 $H_2/L/h$ and 1.74 mol $H_2/mol$ hexoseadded were obtained respectively at the ratio of FW:LW=10:1. Butyrate was the main organic acid produced and propionate was not detected throughout the experiment.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.672-678
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• 2014

본 연구는 음식물 쓰레기 내 질소농도에 따른 발효과정에서 수소생성 특성과 미생물의 군집변화를 살펴보았다. 음식물 쓰레기 내 질소의 함량이 200 mg/L일 때 가장 높은 수소생산 효율을 보여주었으며, 이 때 수소생산율은 83.43 mL/g dry wt biomass/hr이였다. 질소의 함량이 600 mg/L 이상이 되면 수소생산이 저해되는 것으로 나타났으며 수소생산량과 B/A ratio (Butric acid/Acetic acid)의 비례적 상관관계는 관찰되지 않았다. 16S rDNA의 PCR-DGGE결과 대부분 군집은 Clostridium sp. 미생물로 규명되었으며 수소생성에 기여도가 큰 미생물은 Enterococcus faecium partial, Klebsiella pneumoniae strain ND6, Enterobacter sp. NCCP-231, 그리고 Clostridium algidicarnis strain E107 등으로 판명되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.83-93
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• 2019

Food spoilage by fungi is responsible for considerable food waste and economical losses. Among the food products, fermented dairy products are susceptible to deterioration due to the growth of fungi, which are resistant to low pH and can proliferate at low storage temperatures. For controlling fungal growth in dairy products, potassium sorbate and natamycin are the main preservatives used, and natamycin is approved by most countries for use in cheese surface treatment. However, a strong societal demand for less processed and preservative-free food has emerged. In the dairy products, lactic acid bacteria (LAB) are naturally present or used as cultures and play a key role in the fermentation process. Fermentation is a natural preservation technique that improves food safety, nutritional value, and specific organoleptic features. Production of organic acids is one of the main features of the LAB used for outcompeting organisms that cause spoilage, although other mechanisms such as antifungal peptides obtained from the cleavage of food proteins and competition for nutrients also play a role. More studies for better understanding these mechanisms are required to increase antifungal LAB available in the market.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.121-125
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• 2015

Biohydrogen production from food waste via dark fermentation was conducted by using mixed culture under various environmental conditions (initial pH, initial F/M ratio, initial ferrous iron ($Fe^{2+}$), and temperature condition) in batch reactor. The results revealed that the maximum hydrogen yield of $46.19mL\;H_2/g\;COD_{add}$ was achieved at the optimal conditions (initial pH 8.0, initial F/M ratio 4.0, initial iron concentration 100 mg $FeSO_4/L$ and thermophilic condition ($55{\pm}1^{\circ}C$)). Furthermore, major volatile fatty acid (VFA) productions of butyrate (765.66 mg/L) and acetate (324.69 mg/L) were detected and COD removal efficiency was detected at 66.00%. Therefore, these optimal conditions could be recommended to operate a system.

• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.97-104
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• 2003

다양한 VS 농도(0.5-5.0%) 및 혼합비(0:100-100:0, VS 기준)의 음식물 쓰레기와 하수 슬러지를 이용하여 수소 발효 회분식 실험을 수행하였다. 누적 수소 발생곡선을 통해 수소 생성 잠재량과 수소 생성 속도를 구하였으며 표면분석법을 이용하여 각각에 대한 최적 조건과 90% 용인 조건을 제시하였다. 수행된 모든 VS 농도에서 음식물 쓰레기의 수소 생성 잠재량은 하수 슬러지보다 높았다. 그러나 하수 슬러지를 13~19% 혼합하였을 경우에 수소 생성 잠재량이 증가하는 현상이 발견되었다. 이는 하수 슬러지의 첨가로 인해 수소 생성 미생물의 생장에 필요한 단백질이 충분히 공급되어 발생하는 현상으로 사료된다. 최대 비 수소생성 잠재량은 122.9 mL/g $carbohydrate_{added}-COD$로 혼합비 87:13(음식물 쓰레기: 하수 슬러지), VS 3%에서 관찰되었다. 최대 수소 생성 속도의 경우 VS와 음식물쓰레기 분율이 높을수록 높은 값을 나타내었으며 최대값은 111.2mL $H_2/g$ VSS/h였다. 이로 미루어 볼 때, 음식물쓰레기와 하수슬러지는 수소 생성에 있어 각각 주 기질과 보조 기질로 활용되기에 적합한 것으로 판단된다.

• 식품보건융합연구
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• 제5권6호
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• pp.17-21
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• 2019

This article addresses issues related to environmental pollution.Particular attention is paid to the prevention of environmental pollution by livestock waste, which prompted the creation of closed ecological and biotechnical systems as environmentally closed production structures that can fit into the equilibrium system of the environment with minimal damage to it. An energy-saving and environmental protection technology for the processing and disposal of livestock waste with a maximum coefficient of energy transfer to livestock products has been developed, which consists in a combined treatment of waste in three stages, by transferring waste from one technological module to another, which makes it possible to completely utilize mineral substances in waste. The focus is on vermicultivation, microalgae cultivation and anaerobic fermentation in a bioenergy plant. To increase the productivity of growing microalgae, the authors proposed a deep type cultivator with submerged movable light sources.The technological parameters of the bioenergy installation for waste treatment are determined. An energy-saving and environmental-friendly technology has been developed for processing The main contribution of the study is the development of energy-saving and environmental technology for the processing and disposal of livestock waste with a maximum coefficient of energy transfer to livestock products.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권4호
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• pp.304-309
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• 2007

생 대두는 설사, 체중감소 등의 농도 의존적 독성을 나타내므로, 가열처리 및 발효과정이 필요하며, 이 과정 중에 대두 열수 침출액이 부산물로 발생한다. 본 연구에서는, 현재 대부분이 폐기되고 있는 대두 열수 침출액을 저 이취, 면역증강 활성이 강력한 청국장 발효균주 Bacillus pumilus JB-1의 대량생산을 위한 배지로 사용하고자, 대두 열수 침출액의 성분을 검토하고 이에 따른 최적 배양조건을 검토하였다. 대두 열수 침출액은 88% 수분함량, 9.5%총당, 1.6% 조단백, 0.3% 조지질, 0.1% 조섬유와 2.1%의 회분을 포함하였으며, total polyphenol, total flavonoids 및 유리아미노산 함량은 각각 생 대두의 55%, 76%,및 30%수준을 나타내어 영양적으로 매우 우수함을 확인하였다. 검토된 B. pumilus JB-1 균주 최적배양조건은 1/10 희석한 침출액에 pH 무조정, 무가당, $(NH_4)_2SO_4$ 0.1% 첨가한 후, 균주를 0.5% 접종하여 $37^{\circ}C$, 120 rpm 교반조건에서 48시간 배양이었다. 최종적으로 5리터 Jar fermentor를 이용한 대량발효에서 효율적인 청국장 스타터 균주생산 및 대두 열수 침출액의 기능성소재 이용 가능성을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제19권1호
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• pp.102-108
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• 2011

혐기성 회분식 반응조를 이용하여 다양한 유기성 폐기물의 에너지화 가능성을 평가하기 위하여 수소발생 특성을 평가하였다. 본 연구에서 채소류는 파, 과일류는 사과, 곡류는 쌀밥 그리고 육류로는 돼지고기를 사용하였다. 파, 사과, 쌀밥 및 돼지고기의 최종 수소 수율은 각각 0.46, 0.47, 0.62 및 $0.05mol\;H_2/mol\;hexose$로 나타났다. 수소 발생율은 파, 사과, 쌀밥 및 돼지고기에서 각각 0.013, 0.021, 0.014 및 $0.005mol\;H_2/mol\;hexose/h$로 평가되었다. 따라서 돼지고기를 제외한 음식폐기물의 혐기성 수소 발효는 재생에너지 생산뿐만 아니라, 유기물의 제거에 효과적인 것으로 나타났다. 휘발성 지방산은 수리학적 체류시간이 증가함에 따라 높게 발생되는 것으로 나타났다. 수소 발효시 산발효 효율은 쌀밥이 75.8%로 가장 높게 나타났으며, 돼지고기는 35.2%로 가장 낮게 나타났다.