• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권1호
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• pp.83-92
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• 2020

쌀 소비 촉진과 쌀가공품의 다양화를 위해 쌀가루를 이용한 이소말토올리고당 제조에 대해 연구하였다. 최적 반응 조건을 확립하기 위해서 상업용 효소인 Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L, Trnasglucosidase L을 사용하였고, 당류는 HPLC-CAD를 이용하여 말토올리고당과 이소말토올리고당을 동시분석하여 제조 조건별로 당의 구성 및 함량을 확인하였다. 액화반응의 최적화 조건을 탐색하기 위해 효소의 농도(0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%)와 시간(1 h, 2 h)에 변화를 주어 반응시켰으며, 가수분해 정도를 확인하기 위해 액화액의 환원당 함량을 측정하였다. 그 결과 Termamyl 2X를 0.075% 첨가하여 2시간 동안 반응하였을 때 환원당 함량이 138.26 g/L로 가장 높았다. 당화·전이반응의 최적화 조건을 확인하기 위해 효소의 종류, 효소농도, 효소반응시간을 달리하여 이소말토올리고당을 제조하였다. Maltogenase L, Promozyme D2, Transglucosidase L을 동시에 첨가하여 반응시켰을 때 isomaltose와 panose를 많이 생산하면서 총 이소말토올리고당의 함량이 가장 높게 나타났다. 그리고 효소의 첨가량을 결정하기 위해 각각 농도에 변화를 주어 시간별로 당 함량을 검토하였다. 그 결과, Maltogenase L은 0.0015%, Promozyme D2는 0.05-0.1%, Transglucosidase L은 0.1%를 첨가하였을 때, glucose의 함량은 감소되고 중합도가 높은 이소말토올리고당의 함량은 증가하는 효과가 있었다. 최적 효소반응시간 결정을 위해 6시간마다 생성물의 변화를 관찰한 결과, 36시간에 총 이소말토올리고당이 75.36 g/L로 가장 높은 것으으로 확인되었다. 최적 조건으로 제조된 이소말토올리고당은 18 brix였고, isomaltose 35.11 g/L, panose 11.97 g/L, isomaltotriose 19.95 g/L, isomaltotetraose 7.46 g/L, isomaltopentaose 1.05 g/L 이 생성되었으며, 총당 중 이소말토올리고당의 비율은 56.37%였다.

• KSBB Journal
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• 제5권4호
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• pp.383-390
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• 1990

주정공장에서 배출되는 쌀보리 주정증류 폐기물을 효소와 산으로 가수분해하여 구연산 발효를 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 폐기물을 농축하여 당의 농도를 50g / l로 하였을때 글루코오즈, 구연산 및 균체농도는 각각 5.7g / l, 0.8g / l 및 3.86g / l가 얻어졌고 $\alpha$- 및 $\beta$-amylase에 의한 폐기물의 효소 가수분해에 의해서 글루코오즈, 구연산 및 균체농도가 각각 81g / l, 1g / l 및 5.33g / l가 얻어졌으며 25% 염산에 의한 산가수분해에 의해서는 각각 21.5g / l, 1.75g / l 및 4.9g / l가 얻어졌다. 10시간동안 계속된 2차 산 가수분해를 행한 결과 글루코오즈의 농도가 3.44g / l로 장기간의 산 가수분해는 생성된 글루코오즈를 분해시키는 속도가 3당류 이상의 올리고 환원당의 분해속도보다 빨랐다. 폐기물내 균체 접종량을 0.5%에서 2%로 증가시킴에 따라 균체농도는 1.35g / l에서 3.71g / l 로 증가 하였으나 구연산 농도는 0.4g / l에서 0.12g / l로 감소하였으며 또한 질산암모늄을 3g / l를 첨가할 경우 균체 농도는 3.7g / l에서 7.3g / l로 증가하였으나 구연산 농도는 0.12g / l에서 0.08g / l로 감소되었다. $MnSO_4{\cdot}4~5H_2O$의 농도가 0.0125g / l 일때 구연산 생산량이 가장 많았으나 농도가 증가함에 따라 구연산 생산이 감소하였으므로 금속이온이 과다하게 존재할때는 구연산 생산이 저해됨을 알았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.45-51
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• 2014

본 연구는 농업 부산물인 옥수수대(corn stover)를 이용하여 묽은 황산법(DSA; dilute sulfuric acid)과 암모니아 침지법(SAA; soaking in aqueous ammonia) 그리고 암모니아 재순환 침출법(ARP; ammonia recycle percolation)을 비교하여 각 전처리법의 특징과 장단점을 분석하였고, 동시당화공동발효를 통한 에탄올 생산을 비교하였다. ARP, DSA, SAA를 이용하여 전처리된 고형물(3% 글루칸 투입)을 15 FPU/g-glucan, 30 CBU/g-glucan의 상업용 효소(Spezyme CP와 Novozyme 188;)와 E. coli KO11 균주(ATCC$^{(R)}$ 55124)를 이용하여 동시당화공동발효를 수행하였다. 전처리 후에 남은 고형물에 있는 당의 최대이론적 에탄올 수율은 각각 87, 90 그리고 78%였다. 이것은 전처리되지 않은 원래 옥수수대의 총 당량(글루칸 +자일란) 대비 각각 69, 58, 및 74%에 해당하는 것으로 SAA의 수율이 가장 높게 관찰되었다. 또한 전처리 당화액을 이용한 동시당화공동발효 실험결과는 DSA의 당화액이 발효균주에 대하여 가장 높은 독성을 나타내었고 ARP 전처리 당화액이 그 다음으로 저해효과가 큰 것으로 나타났다. 결국 SAA를 이용하여 전처리한 후 리그닌이 풍부한 당화액은 이용하지 않고 전처리된 고형물과 동시당화공동발효 공정을 이용한 에탄올 생산이 가장 간단하면서 경제적인 공정으로 제안되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권8호
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• pp.1278-1282
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• 2014

본 연구에서는 취반미, 팽화미 및 당화쌀알이 첨가된 쌀알첨가 두유를 제조하였으며, 이에 따른 두유의 이화학적 및 관능적 품질특성에 대해 알아보았다. pH는 6.67~6.70, 가용성 고형분 함량은 $11.50{\sim}12.00^{\circ}Brix$, 점도는 7.87~11.27 mPa sec로 시판 두유 중 전두유와 비슷한 경향을 보였으며 쌀알 첨가에 의해 점도가 높아짐을 알 수 있었다. 색도는 밝기를 나타내는 L 값과 적색도 a 값은 시료 간에 유의적인 차이가 없었으나 b 값은 12.22~12.91로 쌀알 첨가에 의해 황색도가 증가함을 알 수 있었다. 이것에 비해 시판 두유는 L 값 57.9~70.7, a 값 -0.4~3.8 그리고 b 값 4.5~16.8로 시료 간에 차이가 많음을 알 수 있었다. 관능검사 결과는 쌀알의 엉김 현상이 심하게 나타난 취반미의 선호도가 가장 낮았으며, 쌀알의 엉김 현상 없이 고루 분산되고 입안에서의 느낌 등 전체 항목에서 높게 평가된 당화쌀알 첨가구의 선호도가 가장 높게 평가되었다. 이상의 결과로부터 당화쌀알이 첨가된 두유 제조로 기존 두유와 비교하여 기호도 개선뿐만 아니라 전통음료와 건강음료의 이미지가 동시에 전달될 수 있는 새로운 형태의 두유를 제조할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제17권5호
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• pp.350-354
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• 1985

보리를 이용한 식초제조시(食酢製造時) 당화방식(糖化方式)을 달리하여 몇가지의 발효조건을 검토(檢討)하고 관능검사를 실시한 결과는 A. oryzae제국(製麴)에 의한 보리당화액, 맥아제조에 의한 보리 당화액및 시판효소제에 의한 보리당화액을 30${\sim}$40% 영양원으로 식초제조시(食酢製造時) 유도기는 각각(各各) 22시간, 25시간 및 48.5시간이었고 대수기에서의 시간당 초산생성율은 각각(各各) 0.056%/Hr, 0.025%/hr 및 0.038%/hr로 A. oryzae제국에 의한 보리당화액을 영양원으로 사용한 것이 우수하였다. 유도기는 초발산도 2%배지에서 22시간, 3%배지에서 46시간으로 최적초계산도(最適初發酸度)는 2%였다. 초계(初發) ethanol농도(濃度)를 증가시킴에 따라 유도기는 길어졌고. 4${\sim}$6%가 적당하였으며, 발효온도(醱酵溫度)는 $30^{\circ}C$가 적당하였다. 표면발효(表面醱酵)에 의한 최적발효(最適醱酵)조건에 따라 전면발효(全面醱酵)한 결과 유도기는 15시간 초산발효(酢酸醱酵)종료는 45시간으로 초산도(酢酸度)는 6.7%로 발효의 진행이 양호하였다. 숙성(熟成) 1개월된 보리식초(食酢)와 시판식초(市販食酢)를 비교하여 관능검사(官能檢査)한 결과(結果) 맛에 있어서 보리식초(食酢)를 선호하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.976-982
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• 2016

해조류는 성장이 빠르고, 낮은 경작지 사용, 높은 이산화탄소 흡수 및 식량자원과 경쟁하지 않는 장점이 있다. 따라서 리그닌이 없는 해조류 사용은 바이오에탄올 생산을 위한 3세대 바이오매스로 주목받고 있다. 산 촉매 열가수분해 전처리법은 해조류로부터 높은 단당을 획득할 수 있는 경제적인 방법 중 하나이다. 고온 전처리 조건들에서 3,6-anhydrogalactoe는 저해물질인 HMF로 전환되는데, 이 저해물질은 세포 성장과 에탄올 생산을 저해한다. 따라서 바이오에탄올을 생산하기 위해 해조류의 탄수화물을 분해할 때는 높은 단당 수율과 낮은 저해물질 생성을 하는 효과적인 전처리 방법이 필요하다. 혼합 당을 이용한 에탄올 발효의 효율을 향상시키기 위해, 고농도 당에 순치한 효모는 혼합 당의 사용을 통해 해조류를 이용한 바이오 에탄올의 생산을 가능하게 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.335-341
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• 2013

목질계 바이오매스인 옥수수대 전처리를 위하여 고안된 순환식 암모니아 전처리 반응기(Ammonia Circulation Reactor (ACR))를 이용하여 연구하였다. 이 전처리 방법은 적은 양의 액체를 사용하도록 고안되었으며 이 연구에선 기존의 전처리 공정보다 낮은 전처리 온도($60{\sim}80^{\circ}C$), 반응시간(4~12 hour) 그리고 고체:액체 비율(1:3~1:8) 등의 공정 조건을 실험 하여 효과를 비교하였다. 즉 여러 공정 조건에서 전처리 후 고형물의 잔류 고체량, 당, Lignin 함량, 그리고 효소당 화율 등을 측정하였다. 여러 실험 조건에서 공통적으로 관찰된 것은 전처리 조건이 더 가혹해 지면 Lignin의 제거율이 가장 큰 영향을 받았으며, 47.6~70.6% 범위로 나타났다. 반면 다른 당(Glucan, Xylan)은 손실이 비교적 작게 나타났다. 모든 실험 조건에서, 전처리된 고형물의 Glucan 손실율은 4.7~15.2% 범위로 변화가 크지 않았으며 Xylan 손실율은 여러 조건의 변화에 따라 7.4~25.8% 정도 범위로 나타났다. 암모니아 순환 전처리로 8~12 hour 동안 처리된 옥수수대는 90.1~94.5%의 높은 72-h Glucan 당화율을 (15 FPU-GC220+30 CBU)/g-glucan의 효소 투입으로 나타냈으며 순수 Cellulose인 Avicel의 당화율(92.7%)과 비슷하거나 높았다. 또한 8~12 hour 처리된 옥수수대의 초기 24-h Glucan 당화속도는 73.0~79.4%로 Avicel의 같은 시간 당화율인 69.5% 보다 높게 나타났다. 반응시간을 증가는 보다 많은 Lignin을 제거하였으며 따라서 효소 당화율 증가에 기인한 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.470-476
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• 2014

커피 음료 제조시 생성되는 커피박의 식품자원화에 대한 기초연구로써, 전통 식품인 식혜에 적용하기 위하여, 커피박 열수 추출물을 첨가한 식혜의 당화 과정 중 품질 변화와 항산화 활성 및 저장 중 미생물 변화를 조사하였다. CR 함유 식혜는 대조구에 비해 pH가 높았으며, 당화 시간이 경과함에 따라 모든 시료의 pH는 증가하였다. 당화 완료 시점인 5시간에는 대조구와 CR 첨가구의 pH는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 산도는 0.06-0.08%의 범위 내에서 변동은 있었으나, CR 농도별 및 당화 시간에 따른 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다. 동일 당화 시간에서는 CR 농도가 높을수록 환원당의 함량은 높았고, 동일 시료에서는 당화 시간이 경과할수록 증가하였다. 당화 5시간에서는 CR-0.8과 CR-1.0의 환원당은 각각 48.66, 47.24 mg/mL를 나타내어 대조구(45.10 mg/mL)에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 당화 시간이 경과할수록, CR 첨가 식혜는 대조구에 비해 어둡고, 적색도 및 황색도가 증가하였으며, CR의 농도가 높을수록 이러한 경향은 뚜렷하였다. 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 CR을 함유한 식혜가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며, CR 농도 비율이 증가될수록 높았다. 특히, CR-1.0은 대조구에 비해 총 플라보노이드 함량이 약 3배 이상 높았다. DPPH 라디칼 소거능과 아질산염 소거능은 CR 첨가 비율이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. CR-1.0은 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능은 약 3배이상, 아질산염 소거능은 약 3.8배 이상 증가하였다. CR 첨가 식혜의 종합적 기호도는 CR-1.0(3.04)을 제외한 나머지 CR 첨가구는 모두 대조구(3.32)보다 높았으며 특히, CR-0.6은 종합적 기호도 뿐만 아니라, 맛, 색, 향에서도 가장 높은 평가를 나타내었다. $4^{\circ}C$에서 20일 동안 저장한 식혜의 일반세균수를 조사한 결과, 대조군은 $10^3CFU/mL$이었고, CR을 첨가한 식혜는 $10^1-10^2CFU/mL$를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권9호
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• pp.1211-1218
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• 2007

본 연구는 압출성형온도가 인삼의 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 압출성형온도를 달리한 백삼 압출물의 미세구조, 당화특성 및 발효액의 특성을 비교하였다. 압출성형백삼의 미세구조는 $110^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 불균일한 기공구조를 보였으며, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 균일한 기공구조를 보였다. 인삼의 당화율과 당화속도상수는 $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물이 가장 높았다. 발효액의 최종 pH는 홍삼발효액이 3.79로 가장 높았다. 발효액의 최종 산도는 $120^{\circ}C$ 압출성형백삼이 4.45%로 가장 높았다. 인삼 현탁액의 환원당 함량은 $110^{\circ}C$ 압출성형백삼이 32.36 mg/mL로 가장 높았으며, 발효시간 5일까지 인삼 발효액의 환원당 함량이 급격히 감소하였고, 이후에는 큰 변화가 없었다. 발효액의 알코올 함량은 발효기간 5일까지 급격히 증가했으며, 이후에는 변화가 없었다. 압출성형백삼이 백삼보다 알코올 함량이 높았고, 압출성형온도가 증가했을 때 알코올 생성율이 증가하였다. 본 연구에서 백삼을 압출성형하였을 때 알코올 발효적성이 높아졌고, 압출성형온도가 증가하였을 때 백삼의 알코올 발효적성도 증가하는 결과를 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권1호
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• pp.78-84
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• 2004

제주민속주인 좁쌀약주의 주질 개선을 위하여 전국에서 수집된 35종의 누룩으로부터 우수 곰팡이와 효모를 분리하였다. 수집된 누룩의 균수는 1 g당 곰팡이가 $6.4{\times}10^5{\sim}4.5{\times}10^7$개, 효모는 $1.4{\times}10^4{\sim}7.7{\times}10^7$개로 나타났다. 이 중에서 곰팡이 169균주, 효모 103균주를 분리하였으며 전분당화력이 좋은 곰팡이 16균주와 내당성 및 내알로올성이 강한 효모 1균주를 선발하였다. 분리된 곰팡이 균주들의 효소활성을 측정한 결과 A8-3이 glucoamylase활성, 액화력, xylanase 활성이 가장 높았고, B23-3은 당화력이 가장 우수하였다. 우수효모를 선발하기 위하여 pH,무게 감량, 내당성, 내알코올성 등을 측정한 결과, Saccharomyces속으로 추정된 A10-4가 가장 우수하였다. 같은 원료비율로 만든 누룩에 우수균주를 접종하였을 때, 단일 균주를 처리할 때보다 A8-3과 B23-3인 두 균주를 혼합하여 처리한 경우가 당화력이 높게 나타났다. 누룩을 원반형의 누룩과 팰릿(개량형) 형태로 만들어 혼합종균 배양액을 접종한 후 당화력을 측정한 결과, 비슷한 당화력을 나타내었다. 개량형 누룩을 사용하여 양조하는 경우, 좁쌀주 양조에 발효효율을 높일 수 있을 것으로 판단되었다. 수집된 누룩은 수분이 $10{\sim}13%$, 총당은 $55{\sim}70%$조 단백질은 $10{\sim}18%$조지방은 $0.2{\sim}1.0%$,회분은 $1.8{\sim}2.1%$이었다. 본 연구에서 제조한 누룩은 수분이 $12{\sim}15%$,총 당은 $61{\sim}71%$, 조단백질은 $15{\sim}20%$, 조지방은 $0.4{\sim}1.5%$, 회분은 $1.1{\sim}1.5%$이었다.