• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.858-862
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• 2008

분리 당화발효(Separate Hydrolysis and Fermentation, SHF)는 당화와 발효공정을 따로 수행하는 방법으로 최종 생성물인 글루코오스에 의해 억제 영향을 받기 때문에 반응에 진행됨에 따라 축적된 글루코오스의 농도가 높아지면 반응이 종결되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 효소의 양을 늘리는 방법이 있지만, 효소의 생산비용이 비싸기 때문에 경제적인 방법이 될 수 없다. 이러한 분리 당화발효 공정의 단점을 극복하기 위해서 동시당화발효 공정(Simultaneous Saccharification and Fermentation, SSF)은 하나의 반응기에서 당화와 발효를 동시에 수행한다. 동시당화발효 공정에서는 당화과정에서 글루코오스가 생성되자마자 효모가 발효과정을 통해 글루코오스를 바로 제거하기 때문에 반응기내에서 당의 축적을 최소화할 수 있다. 따라서 동시당화발효 공정은 최종 생성물의 억제 작용을 방지할 수 있고, 효소의 가수분해 반응을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 동시당화발효에서 에탄올의 수율에 관여하는 조건들(pH, 반응온도, 효소 투입량, 반응시간)의 최적 조건을 찾는 연구를 수행하였다. 기질로는 감자전분을 사용하였고, 효소는 glucoamylase, 균주는 Saccharomyces cerevisiae가 각각 사용되었다. 동시당화발효의 최적의 조건은 pH 4, 온도 38로 나타났다. 최적의 조건으로 감자전분을 동시당화발효하였을 때 반응 18시간 후에 에탄올은 최대 수율 86%에 도달하였다.

• KSBB Journal
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• 제18권2호
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• pp.145-148
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• 2003

P. aeruginosa F722는 탄화수소를 분해하는 과정에 biosurfactant (BS)를 생산한다. 탄화수소 분해에 사용되는 C-배지에서 BS 생산량은 0.78 g/ $\ell$이었으나, 질소원과 탄소원을 각각 0.05% (w/v) NH$_4$Cl + 0.1% (w/v) yeast extract과 3.0% (w/v) glucose로 조정한 경우는 BS 생산량이 1.66 g/ $\ell$로 증가하였다. 최적의 BS 생산조건으로 배양하는 동안 air 1.0 LPM를 공급해 주었을 때는 공기를 공급하지 않을 때의 1.66 g/ $\ell$보다 약 20% 증가한 1.94 g/ $\ell$이었다 뿐만 아니라, glucose 분해속도는 대수증식기와 정지기에서 air를 공급하지 않은 경우 0.25, 0.18 h$^{-1}$ 였으나, 공기를 1.0 LPM으로 공급한 경우 0.33, 0.29 h$^{-l}$ 로 조사되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권6호
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• pp.812-817
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• 2003

딸기식초 제조를 위해 1차 단계로 Saccharomyce kluyeri DJ97을 이용하여 딸기과즙을 14$^{\circ}$Brix로 보당한 후 28$^{\circ}C$에서 50시간동안 발효시켜 딸기 알콜발효액을 얻은 후 사용하였다. 2차 단계에서, 초산발효를 시킨 결과 산도는 초기산도가 1.48%, 교반속도가 195.76 rpm, 발효시간이 7.34 day일 때 가장 높은 4.60%를 나타내었다. 색차계 a값은 초기산도가 1.78%, 교반속도가 117.63 rpm. 발효시간이 7.35 day일 때 가장 높은 11.82를 나타내었다. 딸기식초 제조를 위해서는 Acetobacter sp. PA97를 이용하여 초기산도 1.5% 및 교반속도 196 rpm에서 176시간 발효함으로서 산도 4% 이상의 식초를 얻었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제12권4호
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• pp.261-264
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• 1984

증자하지 않은 cassava 생전분의 ethanol 발효생산을 위한 동시당화 -발효의 최적조건을 검토하였다. 생전분의 분해력이 가장 좋은 당화효소의 선별에서는 Asp. shirousami27이 가장 좋았으며 발효효모는 균주에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 동시당화-발효는 pH3.6에서 가장 높았으며 발효전 6$0^{\circ}C$에서 당화효소에 의한 전당화와 발효시 교반등이 발효속도 및 발효율에 효과가 있었고, 분쇄처리도 효과가 있었다. cassava 생전분의 동시당화-발효에서 5일간의 긴 발효 기간을 요구하는데 발효중 발효액의 성분 조사 결과 중간물인 glucoserk 축적되지 않는 것으로 당화과정이 속도결정단계임을 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.556-564
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• 2008

인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당 함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 $21{\sim}27^{\circ}C$, 발효기간은 $15{\sim}20$일, 초기 pH의 경우 $4.6{\sim}5.2$로 각각 예측되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권3호
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• pp.375-380
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• 2003

현미를 이용하여 증자하지 않고 생전분 분해효소를 이용한 알콜발효조건을 모니터링 하였다. 알콜발효에 가장 영향을 미치는 요인변수인 현미분쇄 정도에 따른 입자크기(20, 40, 60 mesh), 효소제 함량(0.1, 0.3, 0.5%), 교반속도(0, 100, 200 rpm)에 대하여 반응표면회귀분석한 결과, 현미분쇄 정도는 35~42 mesh, 효소제함량 0.32~0.43%(w/w) 범위로 나타났으며, 이때 알콜발효의 품질인자인 알콜함량, 총당, 환원당, 아미노산도, 총산 및 pH의 $R^2$는 환원당을 제외한 모든 성분에서 5~l0%이내의 수준에서 유의성이 인정되었다. 또한 최적조건범위 에서 실증실험 결과 pH 4.33, 총산 1.10, 아미노산도 0.51, 환원당 200.50 mg%, 총당 1,039.0 mg%, 알콜함량 10.15%로 RSM기법에 의해 예측된 값과 유사한 값을 나타내어 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 또한 최적조건의 알콜발효 중 성분분석 결과 pH는 6.26에서 발효가 진행됨에 따라 점 점 감소하여 발효 종료시 4.34이었으며, 총산은 발효초기 0.15였으며 발효가 진행됨에 따라 다소 증가하였으나 발효종료시 0.20으로 총산의 변화는 크지 않았다. 아미노산도는 발효초기 1.88에서 발효가 진행됨에 따라 감소하는 경향이었으며 발효종료시 0.92었다. 환원당과 총당은 발효가 진행됨에 따라 감소하여 각각 213, 1,077 mg%로 나타났다. 알콜함량은 발효 24시간부터 증가하여 발효 48시간에 10.15%로 최대치를 나타낸 후 감소하였다. 이상의 결과로 생전분분해효소를 이용한 현미 알콜발효조건을 설정할 수 있었으며, 초산발효에 필요한 알콜함량을 얻을 수 있어 생전분을 이용한 현미식초 제조가 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1203-1208
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• 1998

떫은감의 이용성 증진과 품질이 우수한 감식초 발효조건을 최적화하였다. 품질이 일정하고 단기간에 대량생산이 가능한 발효조건을 확립하기 위하여 반응 표면분석으로 식초 제조조건을 알콜발효와 초산발효 2단계로 구분하여 모니터링하였다. 그 결과 1단계 알콜발효에서 알콜함량이 최대치를 나타내는 조건은 원료감의 당도 $20.51\;^{\circ}Brix$, 교반속도 139.52 rpm, 발효시간 94.88 hr으로 나타났다. 그러나 떫은감의 당도가 $14\;^{\circ}Brix$ 정도임을 감안하여 제한조건으로 초기당도를 $14\;^{\circ}Brix$로 정한 후 최적조건을 예측하여 본 결과 발효 시간 120 hr, 교반속도 40 rpm에서 알콜수율이 7.1%로 나타났다. 이와 같이 설정된 조건으로 알콜발효를 행한 후 2단계로 초산발효를 행하여 초산발효조건을 예측한 결과 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반 속도 224.40 rpm, 발효시간 176.07 hr로 나타났다. 최적조건에서 예측된 알콜발효 및 초산발효의 결과는 최적조건으로 실제 발효를 행한 결과와 유사하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권2호
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• pp.220-233
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• 2019

Bacterial lysates have become a common ingredient for natural health care. Lactic acid bacteria (LAB) could serve as potential candidates for lysate production: the lactic acids produced by LAB have been utilized for their moisturizing, antimicrobial, and rejuvenating effects, while other substances provide topical benefits and health effects for the skin. Our study aimed to obtain lysate from a LAB S. macedonicus MBF 10-2 through an optimized fermentation using the Response Surface Methodology. Strain MBF10-2 was cultivated in a 2L fermenter tank in de Man Rogosa and Sharpe (MRS) medium and in plant-based peptone modified MRS, i.e. Soy-peptone and Vegitone. The duration and the medium composition (dextrose and soy peptone or proteose peptone) were adjusted to obtain an optimum production of cell lysate. Central Composite Design was employed for Design Expert 7.0.0 by adjusting 3 factors: dextrose (1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%), soy or proteose peptone (0.5%, 0.75%, 1%, 1.25% and 1.5%), and duration of fermentation (8, 10, 12 14, and 16 h for MRS-Soy peptone and 15, 17, 19, 21, and 23 h for MRS Vegitone). Bacteriocin-Like Inhibitor Substance activity of lysate and pH were used as indicators. The optimum condition for lysate production using MRS Soy Peptone and Vegitone are as follows: dextrose concentration 2.5%, plant-based peptone 1.25%, while optimum fermentation duration were 11.18 h (MRS Soy Peptone) and 17 h (MRS Vegitone) with a starter concentration of 10% at $OD_{600nm}$ $0.2{\pm}0.05$. However, the standard MRS medium produced better quality lysate compared to MRS plant-based peptones.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.452-456
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• 1993

Pichia stipitis CBS 5776에 의한 xylose의 최적 알코올 발효조건에 대한 연구를 수행하였다. 최적 세포성장 및 최대 ethanol 생성은 초가 pH가 5.0인 100 g/l 의 xylose배지를 이용하여 $30^{\circ}C$에서 0.05VVM으로 통기하고 300rpm으로 교반하는 발효 조건에셔 얻을 수 있었다. 이러한 최적 발효조건 서의 최대 비성장속도와 최대 세포농도는 각각 $0.14hr^{-1}$와 $1.3\times109$ cells/ml이였다. 또한 최대 etha­n nol 농도는 72시간 발효시에 100 g/l 의 xylose 중 에셔 96%을 이용하여 40.2 g/l 을 얻었으며, 이때 의 단위부피당 ethanol 생산성은 0.56 g/l-hr이고 ethanol 수율은 0.42g-ethanol/g-xylose로서 이론수율의 82%였다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.107.1-107
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• 2003

The fermentation process and subsequent processing determine the efficacy of a bioherbicide propagule. Large batches of biomass of the mycoherbicide agent for white clover, Sclerotium sp.(BWC98-105) was produced in simple liquid fermentator in 5 gallons vessels(Model No. 8087, Dabo Inc., Korea) with oxygen supply(DPH16000, FineTech Inc., Korea) simulating industrial conditions by utilizing commercially available, inexpensive ingredients (10 ％ rice bran), The maximum biomass yield of Sclerotium sp.(BWC98-105) was obtained after 5 days of air pumped incubation at room temperature condition(22-28$^{\circ}C$). By using this simple facility, it could get fragmented or proliferated greatly and attained maximum mycelia biomass. The biomass of mycoherbicide agent consisted of hyphae devoid of spores. Biomass mycelia of the fungus 99％ survival at room temperature after 2 me. A thorough understanding of the effects of fermentation and formulation on viability and virulence is required to guide these processes. After an economical yield level of bioherbicide propagule has been achieved in a fermentation process, formulation becomes a critical factor which influences product efficacy. Because the fermentation must be stopped at a point when virulence/viability are optimum, the live bioherbicide propagule must be stabilized, formulated, and packaged.