Strain YJ는 혐기 발효에서 glucose를 이용하여 복합 유기산 및 수소를 생산하였다. 2% glucose를 이용할 때 총 38ml의 수소가 생산되었으며, pH 완충제인 인산염을 첨가시켰을 경우 1.21배의 수소가 증가되었다. 4% sucrose를 기질로 이용하였을 때 총 40.5ml의 수소를 생산하였으며, 5% fructose에서 38.1ml의 수소를 생산하였다. Glucose를 이용할 때 이 균주는 butyrate, propionate를 많이 축척하였고, acetate, formate등이 소량 검출되었다.
To improve phenylalanine ammonia lyase (E.C.4.3.1.5-PAL) activity in recombinant Escherichia coli, Some approaches for improving phenylalanine ammonia lyase (PAL) activity in recombinant E. coli were developed following preliminary studies by means of response surface method. The results shown that permeabilization with combination of Triton X-100, cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), and acetone enriched cellular recombinant PAL activity significantly, which improved over 10-fold as compared with the control (untreat cell), as high as 181.37 U/g. The optimum values for the tested variables were Triton X-100 0.108 g/L, CTAB 0.15 g/L, and acetone 45.2%(v/v). Furthermore, a second-order model equation was suggested and then validated experimentally. It was indicated that addition of surfactants and organic solvents made the cells more permeable and therefore allowed easier access of the substrate to the enzyme and excretion of the product, which increased the rate of transport of L-phenylalanine and trans-cinnamic acids. These improved methods of PAL activity enrichment could serve as a rich enzyme source, especially in the biosynthesis of L-phenylalanine.
This study focused on the alcohol fermentability of traditional Nuruk, as well as yeast containing traditional Nuruk, in the production of Yakju. The fermentation performed with 30% Nuruk was effective with regard to alcohol yield. In addition, the fermentation containing 70% Nuruk showed the highest titratable acidity due to increased amounts of organic acids (succinic acid, oxalic acid, malic acid, acetic acid), which, however, negatively influenced the Yakju quality. Moreover, microbiological contamination always occurred in the fermentations using only Nuruk. In contrast, in the experiments with the yeast containing Nuruk, higher alcohol content and lower titrable acidity were obtained, independent of the Nuruk ratio used, positively effected the Yakju taste and flavor. Overall, the fermentation performed using the yeast containing 30% traditional Nuruk showed the best results for Yakju production.
This study compared the nutritional composition and antioxidative activity of different parts of Taraxacum coreanum (aerial parts and roots) according to different drying methods (natural drying and freeze-drying). There were no significant differences in vitamin C content in roots depending on the drying methods. However, vitamin A (P<0.01), E (P<0.001) and C (P<0.001) content of aerial parts, and vitamin A (P<0.001) and E (P<0.05) content of roots were significantly higher after freeze-drying compared to natural drying. For organic acids, the oxalic acid content of the aerial parts and roots were the highest. The total polyphenol and total flavonoid content in extracts from the aerial parts (P<0.01) and roots (P<0.05) were significantly higher after freeze-drying compared to natural drying. In addition, the total polyphenol and flavonoid content, DPPH radical scavenging activity, and antioxidative index from the natural drying and freeze-drying of Taraxacum coreanum extracts were significantly higher in the aerial parts compared to the roots (P<0.05). These results suggest that the nutritional composition and antioxidative activity of Taraxacum coreanum are higher in the aerial parts compared to the roots, and higher after freeze-drying compared to natural drying. Therefore, the aerial parts of Taraxacum coreanum could be suggested as an antioxidative functional food source.
Recently, several health benefits of rice wine, makgeolli, were known due to the interest on the traditional Korean liquor and the researches on the rice wine are increasing. Organic acids produced during the process of rice wine fermentation play important roles in the taste and flavor. In this study, we have examined the optimal conditions for lactic acid production in rice koji as a carbon source. Skim milk was also used as a supplementary ingredient for the optimization of lactic acid fermentation. Bacterial growth of Lactobacillus sakei was monitored under this condition. The pH, acidity of the culture and the ethanol tolerance of this bacterium were also tested. Through these experiments, we were able to optimize the growth condition of lactic acid bacteria by the addition of skim milk. This was also able to affect the change of pH, acidity, sugar concentration and alcohol tolerance, which might contribute to the improvement of the quality of rice wine. The optimal condition for the growth was 2 days with 10% (w/v) of skim milk concentration. With these results, it was confirmed that rice koji was an effective carbon source for the growth of lactic acid bacteria.
Low molecular weight polyphenols were isolated from hot water extracts of radiata pine (Pinus radiata) bark using a Sephadex LH-20 column and characterized by $^1H$ and $^{13}C$ NMR, UV, FT-IR, and GC-MS analyses. Major compounds isolated and identified were protocatechuic acid, trans-taxifolin, and quercetin. Trans-taxifolin, an important intermediate in biosynthetic route of proanthocyanidin (PA), was isolated in large quantities and indicates that PA is a major component of radiata pine bark. Small amounts of polyphenols were identified by GC-MS analysis. The presence of p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, protocatechuic acid, cis- and trans-feruic acid, p-coumaric acid, trans-caffeic acid, (-)-epicatechin, (+)-catechin, trans- and cis-taxifolin, (+)-gallocatechin, and quercetin was confirmed by comparison of mass fragmentation patterns and retention times (RT) with authentic samples. In addition, the presence of astringenin, astringenin glycoside, trans- and cis-leucodelphinidin was strongly assumed from characteristic mass fragment ions due to their conjugated structure and retro Diels-Alder reaction, and also from biosynthetic route of PA. GC-MS analysis allowed us to detect small amounts of phenolic acids and flavonoids and eventually discriminate trans- and cis-configuration in the identified polyphenols.
본 연구에서는 하수 내에 존재하는 유기물과 미생물량 분액을 위해 미생물 호흡률 측정기(Respirometer)를 구동하여 미생물에 의한 산소 섭취율(OUR : Oxygen Uptake Rate)을 측정하고, CG-FID 혹은 LC를 활용하여 VFAs(Volatile Fatty Acids)를 측정하였다. 유기물은 IAWQ (International Association of Water Quality)의 ASM(Activated Sludge Model)에서 명시된 유기물 분류법에 따라 분액 하였으며, ASM 중에서도 ASM No.2d를 기초하여 분액을 수행하였다. 하지만 슬러지를 첨가하지 않은 하수 원액의 미생물 호흡률 측정과 더불어 기존의 방법과는 다르게 여과한 하수의 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 수행하여 하수에 포함된 유기물량을 추정하였다. 이는 기존의 하수 원액을 이용한 미생물 호흡률 측정 방법에 있어 천천히 생분해되는 용존성 유기물질(S_S)에 의한 산소섭취율과 천천히 생분해되는 입자성 유기물질(X_S)에 의한 산소섭취율이 동일 그래프 안에 형성되어 정확하게 구분되지 못하는 단점과 슬러지 세척으로 인한 실험의 오차를 보완하고자 하였다. 또한 용존성 난분해 COD(S_I)을 측정하는 기준이 명확하지 않는 문제점이 발생하여 미생물 호흡률 측정 과정에서 그래프의 변화를 보고 정확한 용존성 난분해 COD(S_I)의 측정 시간을 선택할 수 있는 방법을 제시하였다. 여과한 하수를 대상으로 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 통하여 추정한 유기물 분액 결과 용존성 난분해 COD인 S_I는 $12.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 6.9%, 발효 부산물인 S_A는 $24.76g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 14.1%, 발효 가능한 유기물질인 S_F는 $58.54g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 33.2%, 천천히 생분해되는 입자성 유기물질인 X_S는 $61.1g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 34.7%, 입자성 난분해 COD인 X_I는 $10.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.8%로 추정되었다. 종속영양 미생물량인 X_H는 $9.3g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.3%로 추정되었다.
돈 슬러리(Pig slurry, PS)가 저장되는 동안 상당량의 온실가스가 배출되고 있으며 메탄($CH_4$)이 주요 온실가스로 알려져 있다. 메탄 배출을 줄이기 위해서 진한 황산을 이용하여 돈 슬러리의 pH를 5.0-6.0까지 낮춰서 저장하는 방법이 사용되고 있다. 하지만 부식성이 있고, 사람과 동물에 위험하다는 단점이 있어 사용에 한계가 있다. 본 연구에서는 돈 슬러리가 저장되는 동안 배출하는 메탄을 줄이기 위해 친환경적 방법인 설탕 첨가를 시험해보고자 한다. 설탕을 이용한 돈 슬러리의 산성화 이후, 돈 슬러리의 pH는 7.1에서 설탕의 첨가량(10, 20, 30, 40, 50 g/L)에 따라 $5.8{\pm}0.1$, $4.6{\pm}0.1$, $4.4{\pm}0.1$, $4.1{\pm}0.1$, $4.0{\pm}0.1$으로 감소하였다. 주요 유기산으로는 lactate, acetate, propionate가 검출되었으며 20 g/L 이상의 농도에서는 lactate의 비중이 전체 유기산의 42-72%(COD 기준)까지 증가하였다. 대조군을 41일 동안 저장하는 동안 $20.6{\pm}2.3kg\;CO_2\;eq./ton\;PS$가 배출되었으며 10, 20 g/L에서만 메탄이 검출되었다. 특히, 10 g/L에서는 30일 이전까지는 소량의 메탄이 배출되었으나 그 이후부터는 메탄 배출량이 증가하여 $8.7{\pm}0.4kg\;CO_2\;eq./ton\;PS$(대조군의 40%)까지 도달하였다. 이러한 현상의 원인은 돈 슬러리의 pH 상승(pH 7.0)으로 인한 메탄생성균의 활성도 회복으로 판단된다. 저장 후 돈 슬러리 내 유기물 제거율은 VS 24%, COD 27%로 나타났지만 산성화를 할 경우 유기물 손실(VS 15-4%, COD 12-17%)을 크게 낮출 수 있음 보였으며 저장하는 동안 감소한 COD의 90% 이상이 호기 분해에 의해 일어난 것으로 보인다.
김치에 인삼 2% 및 4%를 첨가하여 $20^{\circ}C$에서 9일간 저장하면서 숙성기간별로 pH, 산도, 염도와 환원당의 변화를 관찰하고, Instron에 의한 경도측정, HPLC에 의한 유기산 분석 및 관능검사로 가식기간과 기호성에 미치는 영향을 연구하였다. 시료김치는 약 2.3% 정도의 염도를 유지했으며 발효기간 중 인삼 첨가군이 pH, 환원당함량 및 기계적 측정에 의한 경도가 높게 나타났고 산도는 낮게 나타났다. 유기산 분석결과 oxalic acid, lactic acid, malic acid의 함량이 많았으며 발효가 진행됨에 따라 succinic acid, lactic acid와 acetic acid는 증가하고 oxalic acid는 크게 변하지 않았으며 tartaric acid와 malic acid의 함량은 감소하였다. 관능검사결과 인삼첨가군이 대조군보다 높은 경도를 나타냈으며 감칠맛과 탄산미가 좋게, 신맛과 이취가 적게 평가되었으며, 인삼으로 인한 쓴맛과 전체적 취식특성이 좋게 평가된 것으로 보아 인삼의 첨가가 김치의 기호성을 증대시킬 수 있을 것으로 여겨진다. 또한 관능검사와 분석한 성분과의 상관관계를 알아본 결과 김치의 기호도는 이취, 탄산미, 신맛, 그리고 감칠맛에 의해 결정됨을 알 수 있다. 결국 김치에 인삼을 첨가함으로써 기호성을 증대시키고 가식기간을 연장할 수 있었으며, 인삼첨가군 사이의 유의적인 차이가 없는 것으로 보아 인삼 2% 첨가군이 기호성 및 경제성에 있어서 우수한 것으로 나타났다.
본 연구는 국내에서 주정첨가 유무에 따라 발효된 시판 현미식초의 이화학적 품질특성을 확인하기 위하여 다소비 주정 무첨가 발효 현미식초(3종)과 주정첨가 현미식초(3종)에 대하여 pH, 총 산도, 당도, 환원당, 갈색도, 탁도, 유리당, 유기산 및 유리아미노산 특성을 비교 분석하였다. 시료의 pH와 총 산도는 주정첨가 유무에 따라 큰 차이가 없었다. 당도, 환원당 및 유리당 함량은 주정 첨가 발효 현미식초가 주정 무첨가 발효 현미식초에 비해 높게 나타났다. 갈색도, 탁도 및 색도는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유기산에 대한 acetic acid의 비율(A/T)은 주정 무첨가 발효 현미식초에서 0.94~0.96, 주정첨가 발효 현미식초에서 0.97~1.00으로 주정 첨가 발효 현미식초에서 높게 나타났다. 총 유리아미노산 함량은 주정 무첨가 발효 현미식초는 93.07~509.48 ppm, 주정첨가 발효 현미식초는 25.14~264.52 ppm으로 나타났다. 현미의 생리활성물질인 $\gamma$-aminobutyric acid(GABA)는 주정 무첨가 발효된 현미식초에서 높게 나타났다. 따라서 현미식초의 발효방식에 따라 이화학적 품질특성에 차이가 남을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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