This study investigated the dynamics associated with prolonged ensiling and aerobic deterioration of whole crop corn (WCC) silages and total mixed ration (TMR) silages containing WCC (C-TMR silages) to clarify the differences that account for the enhanced aerobic stability of TMR silages. Laboratory-scale barrel silos were randomly opened after 7, 14, 28, and 56 d of ensiling and were subjected to analyses of fermentation quality, microbial and temperature dynamics during aerobic exposure. WCC and C-TMR silages were both well preserved and microorganisms were inhibited with prolonged ensiling, including lactic acid bacteria. Yeast were inhibited to below the detection limit of 500 cfu/g fresh matter within 28 d of ensiling. Aerobic stability of both silages was enhanced with prolonged ensiling, whereas C-TMR silages were more aerobically stable than WCC silages for the same ensiling period. Besides the high moisture content, the weak aerobic stability of WCC silage is likely attributable to the higher lactic acid content and yeast count, which result from the high water-soluble carbohydrates content in WCC. After silo opening, yeast were the first to propagate and the increase in yeast levels is greater than that of other microorganisms in silages before deterioration. Besides, increased levels of aerobic bacteria were also detected before heating of WCC silages. The temperature dynamics also indicated that yeast are closely associated with the onset of the aerobic deterioration of C-TMR silage, whereas for WCC silages, besides yeast, aerobic bacteria also function in the aerobic deterioration. Therefore, the inclusion of WCC might contribute to the survival of yeast during ensiling but not influence the role of yeast in deterioration of C-TMR silages.
KIM, HWA-JIN;CHO, YOUNG-HEE;BAE, EUN-KYUNG;SHIN, TAEK-SU;CHOI, SUNG-WON;CHOI, KEE-HYUN;PARK, JI-YONG
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제15권1호
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pp.29-34
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2005
W/O/W (water-in-oil-in-water) type multiple emulsion was applied to improve the storage stability of an antagonistic microorganism, Burkholderia gladioli. Encapsulation of microorganism into a W/O/W emulsion was conducted by using a two-step emulsification method. W/O/W emulsion was prepared by the incorporation of B. gladioli into rapeseed oil and the addition of polyglycerin polyriconolate (PGPR) and castor oil polyoxyethylene (COG 25) as the primary and secondary emulsifier, respectively. Microcrystalline cellulose was used as an emulsion stabilizer. To evaluate the usefulness of W/O/W emulsion formulation as a microbial pesticide for controlling the bacterial wilt pathogen (Ralstonia solanacearum), the storage stability and antagonistic activity of emulsion formulation were tested in vitro. The storage stability test revealed that the viability of formulated cells in emulsion was higher than that of unformulated cells in culture broth. At $4^{\circ}C$, the viabilities of formulated cells and unformulated cells at the end of 20 weeks decreased to about 2 and 5 log cycles, respectively. At $37^{\circ}C$, the viability of formulated cells decreased to only 2 log cycles at the end of storage. On the other hand, the viable cells in culture broth were not detected after 13 weeks. In activity test, formulated cells in emulsion were more effective in inhibiting the growth of pathogen than unformulated cells in culture broth. Unformulated cells completely lost their antagonistic activity during storage under similar conditions. The W/O/W multiple emulsion formulation was shown to be useful as the novel liquid formulation for biological control.
The present experiment evaluated the influence of moisture level and anaerobic fermentation on aerobic stability of total mixed ration (TMR). The dynamic changes in chemical composition and microbial population that occur after air exposure were examined, and the species of yeast associated with the deterioration process were also identified in both non-fermented and fermented TMR to deepen the understanding of aerobic deterioration. The moisture levels of TMR in this experiment were adjusted to 400 g/kg (low moisture level, LML), 450 g/kg (medium moisture level, MML), and 500 g/kg (high moisture level, HML), and both non-fermented and 56-d-fermented TMR were subjected to air exposure to determine aerobic stability. Aerobic deterioration resulted in high losses of nutritional components and largely reduced dry matter digestibility. Non-fermented TMR deteriorated during 48 h of air exposure and the HML treatment was more aerobically unstable. On dry matter (DM) basis, yeast populations significantly increased from $10^7$ to $10^{10}cfu/g$ during air exposure, and Candida ethanolica was the predominant species during deterioration in non-fermented TMR. Fermented TMR exhibited considerable resistance to aerobic deterioration. Spoilage was only observed in the HML treatment and its yeast population increased dramatically to $10^9cfu/g$ DM when air exposure progressed to 30 d. Zygosaccharomyces bailii was the sole yeast species isolated when spoilage occurred. These results confirmed that non-fermented and fermented TMR with a HML are more prone to spoilage, and fermented TMR has considerable resistance to aerobic deterioration. Yeasts can trigger aerobic deterioration in both non-fermented and fermented TMR. C. ethanolica may be involved in the spoilage of non-fermented TMR and the vigorous growth of Z. bailii can initiate aerobic deterioration in fermented TMR.
Kim, Hack-Youn;Jeong, Jong-Youn;Choi, Ji-Hun;Choi, Yun-Sang;Han, Doo-Jeong;Lee, Mi-Ai;Lee, Jang-Hyun;Paik, Hyun-Dong;Kim, Cheon-Jei
Food Science and Biotechnology
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제17권4호
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pp.809-813
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2008
The objective of this study was to determine storage stability and antioxidant effect of T1, ascorbic acid (0.6%); T2, ethanol extracts of Bacillus polyfermenticus (5%); T3, mixture with ascorbic acid (0.3%), and ethanol extracts of B. polyfermenticus (2.5%) during the storage period. The pH of sausage decreased constantly during storage (p<0.05). Thiobarbituric acid reaction substance (TBA) values were lower in all treated samples compared to the control (p<0.05). Longer storage periods resulted in higher TBA values (p<0.05). Volatile basic nitrogen (VBN) value in T1, T2, and T3 were significantly lower than control (p<0.05). The $L^*$ value of T1, T2, and T3 had higher than control. The $a^*$ value of T2 was significantly lower than control, T1, and T3 during storage period (p<0.05). The $b^*$ value of T2 had significantly higher compared to the other sausage samples during storage period (p<0.05). Total microbial counts in the sausages samples significantly increased as storage period increased (p<0.05). Further studies are needed to develop various meat products to extend the storage stability using B. polyfermenticus SCD.
Commercial red ginseng, which was manufactured for the past 6 years, showed a microbial level of 2.0${\times}$10\ulcorner to 7.2${\times}$10\ulcorner CFU/g of total aerobic bacteria and molds. The moisture content of commercial products was ranged from 13.54 to 17.26%, which were higher than that of the product standard, 14%. Irradiation of red ginseng at 2.5 kGy resulted in the reduction of microorganisms contaminated to below the detectable level. Irradiation prevented mold growth on red ginseng during storage at RH 90% and 25$^{\circ}C$; molds were found at the 72nd day after storage in 2.5 kGy-irradiated sample, while 41st day in the nonirradiated control. At this point of time, irradiated samples showed an increased level of moisture content required for mold growth, 22.2% in 2.5 kGy group and 21.5% in control group. Based on the above results, microbiological qualities of red ginseng could be effectively improved by the optimum dose of irradiation, which was expected to secure the quality stability of red ginseng during distribution under the high-moistured conditions.
This study examined the effects of vacuum packaging and modified atmosphere packaging (MAP) on the meat quality of ${\alpha}$-tocopherol supplemented broiler chicks after prolonged refrigeration. The supplemented ${\alpha}$-tocopherol levels had no effect on the body weight and feed efficiency. The dietary treatments and packaging methods had no significant effects on the level of microbial growth, lightness, and the metmyoglobin content. The vacuum packaging showed the highest level of purge loss. The broilers supplemented with either 200 or 400 IU of ${\alpha}$-tocopherol had a lower level of malondialdehyde than the control group. The vacuum packaged meats from chicks fed the control diet showed the highest levels of lipid oxidation. The lipid oxidative stability was most improved in modified atmosphere (20% $CO_2$ + 80% $N_2$) packaged breast meat from the broilers supplemented with either 200 or 400 IU of ${\alpha}$-tocopheryl acetate.
본 연구는 설탕을 소비톨로 대체하여 저장성을 높인 저열량 시폰 케이크를 만들고자, 전체 설탕 함량 중 소비톨을 0, 30, 50, 70, 100%로 대체하여 시폰 케이크를 제조하고, 가장 적합한 소비톨 대체량을 제시하였다. 케익 반죽에 소비톨 첨가량이 증가할수록 비중은 낮아지고, 점도는 감소하였다. 이는 굽기 손실률과 구운 후의 케이크 부피에 영향을 미쳐, 대조군의 굽기 손실률이 낮고, 부피는 큰 것으로 측정되었고, 소비톨 함량이 증가할수록 굽기 손실률은 증가하고 부피는 감소하였다. 시폰 케이크를 실온($25^{\circ}C$)과 냉장($8^{\circ}C$) 온도에서 3일간 보관하면서 조직감을 측정한 결과 제조당일의 경도는 대조군에서 가장 높았고, 소비톨 대체량이 증가할수록 점차 감소하였다. 저장시간이 길어질수록 시료간 경도의 차이는 감소하였으며, 저장일수의 증가에 따른 경도의 변화는 적었다. 응집성의 경우, 제조당일 시료간에는 차이가 없었고, 저장 1일부터 3일까지 50% 대체군이 가장 낮은 값을 보였다. 시폰 케이크의 내부 단면을 관찰한 결과 대조군은 내부의 기공이 크고 부드러운 내면을 보였으나, 소비톨 첨가량이 증가할수록 기공이 작고 조밀한 결과를 보였다. 저장 중 시폰 케이크의 외부를 관찰한 결과, 냉장보관 케이크에서는 저장 15일까지 곰팡이가 발견되지 않았으나, 실온저장 5일차에는 100% 소비톨 대체군을 제외한 모두 시료에서 곰팡이가 발견되었으며, 저장 7일차에는 모든 시료에서 곰팡이가 발견되었다. 곰팡이의 양은 대조군에서 가장 많았고, 소비톨 대체량이 증가할수록 현저히 줄었다. 저장기간에 따른 생균수 집락수 결과, 냉장온도에서는 저장 7일까지 모든 시료에서 균수가 검출되지 않았으며 실온에서 보관 시에도 2일까지는 무의미한 생균수 집락수가 계수되었다. 저장 3일째부터 총균수는 유의적으로 증가하였으며 저장 4일째는 소비톨 70%와 100% 대체군, 저장 5일째는 100% 대체군만 안전한 계수 수준을 보였다. 관능검사 결과 대조군과 소비톨 30, 70% 대체군은 전반적 기호도 뿐 아니라 모든 항목에서 가장 높은 평가를 받았다. 이상의 모든 결과를 종합해 보았을 때, 소비톨 70%를 첨가하여 제조한 시폰 케이크는 열량 감소 효과뿐만 아니라 품질 특성 및 관능적 특성에서도 높은 선호도를 얻었고, 저장성 향상 효과도 크게 나타나 시폰 케이크 제조 시 가장 적합한 설탕 대체량으로 판단된다.
본 연구의 목적은 기존의 단일 균주보다 두 종의 서로 다른 균주를 복합시켰을 때 두 균 주간의 상호 보완적인 면을 이용하여 효소생산을 극대화하기 위함이며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에서 사용된 T. viride와 FB01는 최적 pH와 온도가 비슷하여 혼합배양이 가능 하였으며, 이들의 복합균주를 개발하는데 성공하였다. 두 균주간의 상호작용으로 인해 단일 균주일 때보다 CMCase, ${\beta}-glucosidase$ 및 avicelase의 활성이 우수했으며 또한 계대배양 및 pH 조절을 통해 ${\beta}-glucosidase$이 활성이 최고 3.2배까지 증가함을 알 수 있었다. 탄소원으로 섬유소 폐기물중 특히 볏짚을 이용했을 때 복합균주에 의한 효소생산이 효과적이었으므로 앞으로 이 조건에서 복합균주를 장기적으로 계대배양하면서 효소의 생산성 향상과 복합균주의 안정성을 관찰할 필요가 있다고 사료된다.
김밥 원료 및 김밥 보존 중의 일반 호기성세균과 대장균군의 분포를 측정하고 감마선 조사에 의한 김밥의 위생성 및 보존성 개선 가능성을 살펴보았다. 김밥 원료 중 미생물 오염이 가장 큰 것은 김이었으며 비가열 채소인 오이의 오염가능성도 높았으나 실제로 김밥에 오염된 미생물의 대부분은 제조과정에서 환경으로부터 유입되었다. 김밥의 보존 중 일반세균의 생장은 밥과 계란에서 가장 높았으며 대장균군의 생장은 동물성 원료인 계란과 햄에서 현저하였다. 김밥의 감마선 조사에서 일반세균은 2kGy 이상의 선량에서 2∼4 log cycle 수준으로 감소하였으며 대장균군은 2 kGy 이상의 선량에서 대부분 사멸되었다. 감마선 조사선량에 따른 김밥의 관능평가 결과 3 kGy 조사구는 대조구에 비하여 관능적인 선호도가 현저히 낮았으며 2 kGy 조사구는 감마선 조사 직후 대조구에 비하여 다소 선호도가 낮았으나 15$^{\circ}C$에서 24시간 보존 후에도 안정적인 관능특성을 나타내었다. 따라서 김밥의 위생성 및 보존성 개선을 위하여 2 kGy의 감마선 조사가 적정 수준인 것으로 평가되었다.
미생물학적 황산염 환원은 황산염을 전자수용체로 이용하는 황산염 환원 박테리아에 의해 황산염이 황화이온으로 변환되는 과정이다. 형성된 황화이온은 주변의 용존 금속 이온과 결합하여 용해도가 낮은 금속 황화물로 침전된다. 이 연구에서는 비소와 중금속으로 오염된 송천 금은광산 일대 토양을 대상으로 하여 토착 박테리아에 의한 황산염 환원을 유도함으로써 독성 원소의 원위치 고정화 기술의 효율성을 평가하였다. 왕수 분해 결과, 대상 토양 내 비소, 구리, 납의 함량은 각각 1,311 mg/kg, 146 mg/kg, 294 mg/kg 등으로 나타나 특히 비소의 오염이 심각한 상태였다. 회분식 실험 결과, 미생물학적 황산염 환원에 의하여 pH 증가, 산화환원전위 감소, 황산염 함량 감소, 비소와 구리 함량 감소 등이 관찰되었다. 이 때 가장 높은 중금속 침전 효율을 유도하는 탄소원과 황산염의 농도 범위는 각각 0.2~0.5%, 100~200 mg/L로 나타났다. 미생물학적 또는 화학적으로 황화물 침전을 유도하게 고안된 컬럼 실험 수행 결과, 비소와 구리는 두 컬럼에서 모두 98% 이상 제거되었다. 그러나 산소를 다량 포함한 용액을 주입한 후, 화학적으로 황화물 침전을 유도한 컬럼에서는 즉각적인 비소와 구리의 재용출 현상이 나타났으나, 미생물학적 황산염 환원을 유도한 컬럼에서는 침전물이 30일 이상 장기간 안정성을 보였다. 미생물학적 컬럼 내에 형성된 검은색 침전물을 분석한 결과 FeS와 CuS로 나타났으며 비소는 대부분 철 황화물에 흡착되어 있는 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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