• 제목/요약/키워드: Microbial activity

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미이용 목질폐잔재의 탄화 이용개발(II) - 수종의 목질재료 탄화와 탄화물의 특성 - (Development of Carbonization Technology and Application of Unutilized Wood Wastes(II) - Carbonization and it's properties of wood-based materials -)

  • 공석우;김병로
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.57-65
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    • 2000
  • 폐목질재료의 탄화이용을 위한 제탄기술 확립과 이 탄화물들을 이용하여 토앙개량, 탈취, 수분등의 흡착, 미생물활동 담체, 하천등 수질정화제 등으로의 이용가능성을 알아보기 위해 탄화물의 몇 가지 성능을 조사하였다. 목질재료의 공업분석은 고정탄소는 약 17~20%, 회분 0.37~2.27%, 휘발분 70~74%로 나타났다. 탄화수율은 온도가 높아지면 수율이 감소됐으나 시간의 영향은 없었고, 목질재료간에도 차가 없었다. 수축율은 두께방향의 수축율이 너비, 길이 보다 현저히 높았고 탄화후 비중은 탄화전보다 30~40% 감소하였다. 탄화물의 공업분석은 회분 1.08~4.18%, 휘발분 5.88~13.79%, 고정탄소 80.15~90.94%로 나타났다. 탄화물의 수소이온농도는 합판, 파티클보드가($400^{\circ}C$ pH 9, $600^{\circ}C$$800^{\circ}C$ pH 10) 섬유판보다 높았다. 보수성은 탄화온도와 시간의 조건에 따른 영향이 없었으며 또한 탄화물간에도 차이가 없었다. 초기 24시간내의 보수성은 시료무게의 약 2~2.5배 정도로 나타났고, 그후 평형함수율은 2~10%룰 나타냈다. 간벌재 탄화물의 흡습성은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서 9.40~11.82%, $20^{\circ}C$, RH 65%에서 6.87~7.61, $20^{\circ}C$, RH 25%에서 1.69~2.81%로 나타났다. 목질재료 탄화물의 조습능력은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서의 간벌재 탄화물과 비슷한 값(약 9~11%) 을 보였으나 $20^{\circ}C$, RH 25%, 65%에서는 목질재료 탄화물의 흡습력이 약 2~3% 높게 나타났다. 모든 목질재료 탄화물은 분말활성탄 선정표준(JWWA K 113-1947)이 정하는 기준치를 만족하였다.

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한국 남서(南西) 지역(地域) 시설(施設) 재배지(栽培地) 토양(土壤)중 인산염(燐酸鹽) 형태별(形態別) 함량(含量) (Distribution of Phosphate Fractions in Greenhouse Soils Located on Southwest Region in Korea)

  • 서장선;송요성;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.270-277
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    • 1995
  • 인산(憐酸) 가용화(可溶化) 미생물(微生物)에 의한 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 재활용(再活用)과 그 방법(方法)을 모색(摸索)하자 우리 나라 남서지역(南西地域) 시설재배지(施設栽培地) 토양(土壤)의 형태별(形態別) 인산염(燐酸鹽) 분포(分布)와 이들 인산염(燐酸鹽)의 다른 토양(土壤) 화학성(化學性)과의 상관관계(相關關係)를 조사(調査)하였다. 대부분(大部分)의 시설재배지(施設栽培地) 토양(土壤)에는 비료(肥料)가 과잉(過剩) 시용(施用)되고 있었다. 유기물(有機物) 함량(含量)은 4.0% 그리고 치환성(置換性) K, Ca 및 Mg 는 각각 1.16, 3.4 그리고 $1.2cmol\;kg^{-1}$이었으며 이들 모든 값은 시비개량(施肥改良) 목표(目標)를 초과(超過)가하였다. 특히 유효인산(有效燐酸)은 개량목표(改良目標)를 크게 벗어나 $1,193mg\;kg^{-1}$에 이르렀다. 총인산(總燐酸) 함량범위별(含量範圍別) 시설재배지(施設栽培地) 분포(分布)는 $1,000{\sim}2,000mg\;kg^{-1}$이 46.1%, $2,000{\sim}3,000mg\;kg^{-1}$이 29.6% 그리고 $3,000{\sim}4,000mg\;kg^{-1}$범위는 12.9%에 이르렀다. 그리고 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)이 $1,000mg\;kg^{-1}$이상(以上)인 토양(土壤)은 63.0%에 이르렀다. 총인산(總燐酸)에 대한 분획인(分劃燐) 함량(含量)은 Al-P

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겨울철 자연 동결 건조에 의한 노계 육제품의 제조 (Manufacture of Spent Layer Chicken Meat Products by Natural Freeze-Drying during Winter)

  • 이성기;강선문;이익선;서동관;권일경;판조노;김희주;가천흥;박재인
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.277-285
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    • 2010
  • 경제적 가치가 낮은 노계육으로 겨울철의 자연 동결 건조에 의해 새로운 염지 건조 계육을 제조하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 평균 80주령의 산란 노계 통닭을 무처리(대조구), 염지구, 염지에 2% trehalose 첨가구로 나누어 실시하였다. 시험용 노계육은 강원도 인제에서 겨울철 3개월(2008. 1-2008. 3; 평균기온: $-1.8^{\circ}C$; 평균습도: 63%; 평균풍속: 1.8 m/sec) 동안 명태 건조와 동일한 방법으로 야외에서 건조시켰다. 건조가 진행됨에 따라 노계육의 수분과 수분활성도는 모두 감소하였다. 특히 염지 처리를 하면 건조기간 중 대조구에 비해 pH가 높고 수분활성도와 전단력이 낮으며, 지방산화와 단백질 부패가 억제되었다(p<0.05). 관능검사에서도 염지시킨 건조 노계육이 대조구에 비해 맛, 연도, 다즙성 및 종합적 기호도에서 월등히 우수하였다(p<0.05). Trehalose는 염지육에서 건조기간 중상대적으로 수분 함량을 높이고 건조를 지연시켰으나, 수분활성도는 대조구에 비해 낮췄기(p<0.05) 때문에 보습제의 역할을 하였다. 지방산 조성을 보면 건조기간 동안 염지육들이 대조구에 비해 다가불포화지방산 함량이 높았다. 대부분의 미생물들은 건조 중에 약 2 Log CFU/g 이하의 낮은 수준이거나 검출되지 않았다. 따라서 이화학적, 미생물학적 및 관능검사의 결과로 볼 때 노계육을 염지시켜 자연 건조를 3개월 이내 실시하면 품질 및 위생적으로 문제가 없는 건조 노계 육제품을 제조할 수 있다.

반응표면분석법으로 최적화한 초음파와 저온 블랜칭의 병용처리 조건이 신선편이 양상추의 갈변과 품질에 미치는 영향 (Effects of Optimized Co-treatment Conditions with Ultrasound and Low-temperature Blanching Using the Response Surface Methodology on the Browning and Quality of Fresh-cut Lettuce)

  • 김도희;김수민;김한빛;문광덕
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.470-476
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    • 2012
  • 신선편이 양상추는 유통 중 갈변과 이취 및 무름현상이 발생되고, 미생물의 증식에 의해 안전성이 위협받는 등 원재료보다 품질 저하현상이 빠르다는 문제점이 있다. 또한, 건강지향적인 시대가 도래함에 따라, 선도 유지를 위한 화학적 처리를 거친 식품은 기피하는 실정이다. 이에 일반적인 블랜칭의 단점을 보완할 수 있는 저온블랜칭과, 다른 기술과 병용처리 시 synergy effect를 기대할 수 있는 초음파를 병용처리함으로써 신선편이 양상추의 품질특성 변화에 대해 알아보고자 하였다. 최적 병용처리조건은 예비실험을 토대로 확립하였으며, central composite design에 의한 반응표면분석법을 이용하였다. 즉, 독립변수를 ultrasonication time ($x_1$), blanching temperature ($x_2$) 및 blanching time ($x_3$), 종속변수를 ${\Delta}E$ value (y)로 하여 반응표면분석을 실시한 결과, 90초간 ultrasonication한 후 $45^{\circ}C$에서 90초간 blanching (US+LB)하는 것이 색도 변화가 가장 적은 것으로 나타났다. 최적병용처리구와 각각의 단일처리구 및 무처리구를 $10^{\circ}C$에서 9일간 저장하면서 실험을 실시한 결과, 전반적으로 US+LB 처리구가 유의적으로 높은 $L^*$값이 나타났으며, $a^*$, $b^*$, ${\Delta}E$ value, browning index, PPO 및 POD 활성, 총균수에서 유의적으로 낮은 것으로 나타났다(p<0.05). 또한, appearance, color, aroma, freshness, texture, overall acceptibility의 6가지 항목으로 관능평가를 실시한 결과, 모든 항목에서 US+LB 처리구가 가장 우수한 것으로 나타나, 이화학적 실험결과와도 일치하는 경향임을 알 수 있었다. 이로써, 초음파와 저온블랜칭의 병용처리는 신선편이 양상추의 품질 유지에 효과적인 방법인 것으로 확인되었다.

일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목의 호흡속도: 고사목의 부후등급과 이화학적 특성의 영향 (Coarse Woody Debris (CWD) Respiration Rates of Larix kaempferi and Pinus rigida: Effects of Decay Class and Physicochemical Properties of CWD)

  • 이민규;권보람;김성근;윤태경;손요환;이명종
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권1호
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    • pp.40-49
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    • 2019
  • 고사목(CWD)은 산림생태계 구성요소의 하나로서 산림의 에너지 흐름과 물질순환에서 주요한 역할을 한다. 특히 고사목은 탄소를 격리하는 장기 저장고로서, 산림에서 대기로 방출되는 탄소의 속도를 지연시키는 측면에서 고사목의 호흡속도를 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 온대중부지역의 일본잎갈나무와 리기다소나무 고사목을 대상으로 호흡속도를 측정하고, 호흡속도에 영향을 미치는 인자(밀도, 함수율, 탄소농도, 질소농도 및 C/N비)의 영향력을 파악하였다. 2018년 여름, 우리나라 중부지역 14개 임분에서 부후등급 별로 시료를 채취하고, 실험실에서 휴대용 이산화탄소 센서를 부착한 밀폐형 챔버를 이용하여 고사목 호흡을 측정하였다. 두 수종 모두 부후가 진행함에 따라 고사목 밀도는 감소하였으며, 함수율은 증가했다. 또한 탄소농도는 부후등급에 따라 유의성을 나타내지 않았으나, 질소농도는 증가하고 C/N비는 감소하는 경향을 보였다. 일본잎갈나무의 경우 부후 IV등급까지 고사목의 호흡속도가 유의하게 증가하였지만, 리기다소나무에서는 부후 II등급까지 증가 후 평형상태를 보였다. 따라서 탄소농도를 제외하고, 모든 인자들이 호흡속도와 유의한 상관관계를 나타냈으며, 단계적 회귀분석의 결과, 두 수종 모두 함수율이 고사목 호흡속도에 가장 영향을 미치는 인자로 나타났다. 이와 같이 고사목의 수분은 미생물의 활성도를 높여 호흡속도에 영향을 미치며, 온도와 광 환경 등 복잡하게 연결된 환경인자들과 밀접한 관계에 있으므로 향후 이들의 상호관계 및 수분의 시계열적패턴 추정에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

폐수 처리 위한 습지의 연구 환경 매핑: 서지학적 분석 및 종합 검토 (Mapping the Research Landscape of Wastewater Treatment Wetlands: A Bibliometric Analysis and Comprehensive Review)

  • ;;최혜선;전민수;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.145-158
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    • 2023
  • 인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

사용 후 핵연료 처분장 내 가스의 발생 기작 및 거동 특성 고찰 (Review for Mechanisms of Gas Generation and Properties of Gas Migration in SNF (Spent Nuclear Fuel) Repository Site)

  • 김단우;전소영;김선옥;왕수균;이민희
    • 자원환경지질
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    • 제56권2호
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    • pp.167-183
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    • 2023
  • 사용 후 핵연료(SNF: spent nuclear fuel) 지하 처분장에서 발생된 가스는 처분장 내에서 자체로 이동성이 클 뿐 아니라, 처분장 내 방사성핵종 거동에도 영향을 줄 수 있다. 지하 처분장 방벽 내에서 가스-핵종 발생 및 거동 기작에 대한 연구와 가스 거동이 처분장의 안전성에 미치는 영향에 대한 연구가 처분장 건설 이전에 충분히 수행되어져야 함에도 불구하고, 처분장 다중 방벽내 가스-핵종 거동에 대한 연구는 국내는 물론 국외에서 조차 매우 초보적인 단계이다. 본 연구에서는 지하 SNF 처분장 내 가스 발생과 거동 특성과 관련된 국내외 선행연구 결과들을 고찰하여, 가스 발생/거동 기작을 처분장의 수리지질학적 진화과정에 따라 분류하여 설명하였다. 처분장 내 가스 발생을 크게 SNF의 핵분열에 의한 방사성 가스 생성, SNF 저장 용기의 부식에 의한 가스 발생, 지하수의 산화-환원 반응에 의한 가스 생성, 미생물 활동과 천연 방벽 내 지화학적 반응에 의한 가스 생성 등 총 5가지 유형으로 구분하여 정리하였다. 처분장 다중 방벽 내 가스 거동과 관련된 선행연구 자료들을 정리하여, 방벽 내 가스 거동 시나리오를 다공성 매체에서 일어나는 거동 형태에 따라, 총 4가지 형태(① visco-capillary 흐름을 포함하는 공극 내 자유상 가스 이동, ② 공극 수 내 용존상 기체로서 이류 및 확산 이동, ③ 체적팽창에 의한 거동(dilatant pathway), ④ 가압파쇄에 의한 인장 절리 흐름 등)로 구분하여 제시하였다. 본 연구를 통해 고찰한 SNF 처분장의 다중 방벽 시스템 내 가스 발생 기작과 거동 특성자료들은, 향 후 지하 SNF 처분장 내 가스-핵종 거동관련 다양한 실험 및 모델링 연구를 계획하고, 국내 건설할 처분장의 안전성을 가스 거동관점에서 평가하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

고준위방사성폐기물 심층처분에 미치는 황산염과 황화물의 영향에 대한 고찰 (A Review of the Influence of Sulfate and Sulfide on the Deep Geological Disposal of High-level Radioactive Waste)

  • 김진석;이승엽;이상호;권장순
    • 자원환경지질
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    • 제56권4호
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    • pp.421-433
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    • 2023
  • 원자력발전소의 사용후핵연료(Spent Nuclear Fuel: SNF)에 대한 최종처분은 지하 심부의 지질학적 저장소에서 이루어진다. 사용후핵연료를 감싸는 금속처분용기는 주철과 구리 등으로 제작되어 방사성핵종을 장기간 격리할 예정이며, 공학적방벽과 천연방벽으로 구성된 다중방벽처분시스템에 의해 보호를 받도록 설계된다. 지하 심부의 환경(심층처분환경)은 점차 무산소의 환원환경으로 바뀌게 되며, 이러한 환경에서 구리처분용기의 부식을 일으킬 수 있는 유력한 물질 중 하나는 황화물이다. 황화물에 의한 응력균열부식은 구리처분용기의 안정성을 크게 저하시켜 처분장의 장기안전성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 심층처분환경에는 황산염이 다양한 형태로 존재 또는 유입될 수 있으며, 황산염환원미생물에 의해 황화물로 전환되어 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 완충재와 뒤채움재의 유력한 후보물질인 벤토나이트에는 주로 석고(CaSO4)와 같은 산화형태의 황산염 광물이 포함되어 있다. 심층처분환경 내에 미생물이 생장할 만한 공간이 있고 유기 탄소 등 전자공여체가 충분히 공급된다면 미생물 활동에 의해 황산염이 황화물로 환원될 수 있다. 하지만 근계영역에서 생성된 황화물과 지권으로부터 유입되는 황화물 중 대부분은 완충재에 의해 차단되어 극히 일부만이 처분용기에 도달할 것이다. 처분환경에서 존재가능한 황화철 광물 중 하나인 황철석은 용해과정에서 황산염을 발생시켜 구리처분용기의 부식에 기여할 수 있다. 하지만 황철석의 극히 낮은 용해도로 인해 산화 생성물의 양은 매우 적을 것이고 포화된 벤토나이트의 낮은 수리전도도로 인해 처분용기로 산화 생성물의 이동은 제한될 것이다. 우리는 심층처분환경에서 황산염의 존재와 환원 그리고 황화물과 황철석의 형성 및 거동 특성 등에 관한 주요 연구 사례 등을 종합적으로 분석, 정리하였고, 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안전성에 대한 황산염과 황화물의 영향을 이해하고자 하였다.

유통기한이 임박한 한국산 식육제품의 품질 특성 (Quality Characteristics of the Meat Products Reached Expiration Date in Korean Market)

  • 임동균;양미라;노건령;최동선;장현명;김태연;조장웅;양승창;김삼웅;김일석
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권4호
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    • pp.169-177
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    • 2016
  • 본 연구는 시중에 유통 중인 식육제품 중에서 유통기한이 임박한 다양한 육가공제품을 구입하여 미생물 및 위생적 품질을 비교 분석하였다. 총 20점(햄6점, 베이컨 3점, 소시지 11점) 시료에 대해 pH, 수분활성도(Aw), 지방산패도(TBARS), 단백질변패도(VBN), 총세균수(total aerobic counts), meat color 등의 분석을 실시하였다. 분석결과 pH는 최저 5.33에서 최대 6.59 범위를 나타내었고, Aw의 경우 0.90~0.93 범위를 보였다. TBARS는 0.11~0.59, VBN의 경우 2.37~14.75 수치를 나타내었다. 총세균수는 최대 2.80CFU/g 이하로 검출되어 매우 낮은 수준을 보였다. 육색의 측정 결과, 명도(L*)는 56-72, 적색도(a*)는 5.2-34, 황색도(b*)는 0.7-16범위를 나타내었다. 본 연구 결과 제조공정과 첨가물 차이에 따른 식육제품의 품질 특성에 차이들은 있었지만, 유통기한 내에 있는 제품의 품질 저하는 관찰되지 않았다. 따라서 시중에 유통 중인 육가공제품의 위생적, 미생물학적 안전성 평가의 결과로부터 유통기한이 매우 잘 적용되고 있는 것으로 평가되었다.

커피발효물의 발효특성 및 항비만 효과 (Characteristics and anti-obesity effect of fermented products of coffee wine)

  • 박소현;오현화;정도연;김영수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.703-715
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    • 2023
  • 본 연구에서는 고초균으로 발효된 브라질산 원두로 커피추출물을 제조하였으며, 효모 발효를 위한 혼합액(20% glucose, 1% yeast extract, 70% roasted coffee extract)에 Saccharomyces cerevisiae SRCM102539 균주를 접종한 후, 정치배양(30℃, 5일)하여 커피와인을 제조하였다. 커피식초는 Acetobacter pasteurianus CT_02 균주로 제조한 종초를 커피와인에 30%(v/v) 첨가하고, 진탕배양(30℃, 120 rpm, 15일)하였으며 발효기간 중 5일 간격으로 생균수, 이화학적 특성(수용성 고형분 함량, pH 및 총산도), 유기산, 유리당 및 에탄올 함량을 분석하였다. 초산균 발효 전(0일 차, AUFCW)과 후(15일 차, AFCW)의 생균수, 수용성 고형분 함량, pH 및 총산도의 변화는 각각 6.35 log CFU/mL에서 4.19 log CFU/mL, 8.10 °Brix에서 8.57 °Brix, 3.88에서 3.07 및 1.29%에서 7.45%로 나타났다. HPLC 분석을 통한 glucose의 함량은 발효기간에 따라 유의적인 차이가 없었으며, 에탄올 함량은 AUFCW에서 6.02%(w/v)였으나, AFCW에서는 검출되지 않았다. AFCW의 주요 유기산은 acetic acid(5,921.43 mg%), succinic acid(434.96 mg%)와 citric acid(69.43 mg%)로 3종이 검출되었다. 커피식초의 pancreatic lipase 저해활성은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. MDI로 지방분화가 유도된 3T3-L1 세포에 대한 AFCW의 항비만 효능평가를 지질축적률, 렙틴 단백질 발현량 및 지방 생성관련 유전자(PPAR-γ 및 SREBP-1c)의 mRNA 발현량 분석으로 진행하였다. AFCW의 항비만 효능은 200 ㎍/mL 농도 처리 시 MDI 단독 처리구 100%에 비해 지질축적률은 69.37%, 렙틴 단백질 함량은 50.20%로 감소하였으며, PPAR-γ 및 SREBP-1c의 mRNA 발현량은 각각 79.89% 및 48.81%로 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 커피와 인으로 제조된 커피식초가 초산균의 발효과정을 통해 항비만 효능을 더 증가시켰음을 확인할 수 있었다.