• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.51-55
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• 2000

Surface culture fermentation using Aspergillus niger was studied for gluconic and citric acid production at different C/N ratios. A culture of A. niger was found to produce either gluconic acid alone, a mixture of gluconic and citric acid, or citric acid alone depending on the level of nitrogen in the medium (4 to 18mM). Glucose oxidase from the mycelial mat was also analyzed at different levels of nitrogen in the media. By choosing the level of nitrogen in the medium at the start of fermentation, it is possible to produce either of the two acids as the dominant product or the two together as a mixture.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권3호
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• pp.172-176
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• 1995

Citrate is mainly produced from fungi and oxygen transfer has been known as one of the important factors in citric acid production. A bubble column bioreactor was used for citrate production after pellet was initially made using a stirred bioreactor for the inoculation. The relationship between the pellet size of Aspergillus niger and the oxygen transfer was elucidated by considering morphological characteristics of the pellet. The pellet size was determined by adjusting the impeller speed in the stirred bioreactor and the optimum diameter of the pellet was observed to be 2.2 mm under the experimental conditions. Pellet was maintained quite stable in the bubble column bioreactor and production of citric acid was significantly improved by maintaining optimal pellet conditions in the bubble column bioreactor.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.672-676
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• 1999

캡슐고정화 Aspergillus niger를 이용하여 산소공급이 구연산의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 칼슘알지네이트 캡슐에 고정화된 A. niger는 배양중 성장하여 2일 후에는 균사가 캡슐막을 뚫고 나왔으며 배양 8일 후에는 균사가 캡슐전체를 뒤덮었다. 배양액중의 질소원이 충분하거나 산소가 부족한 경우 균사가 느슨해졌다. 일정한 성장용액의 양에 미생물고정화 캡슐의 양이 많이 투입될 수록 구연산의 생산량은 감소하였다. 플라스크 배양의 경우 부피산소전달계수($K_La$)가 1.8 $hr^{-1}$에서 2.55 $hr^{-1}$로 증가하면 미생물의 성장속도는 증가하지만 구연산의 생산량에는 큰 영향이 없었다. 축중심 공기 부양반응기 내에서의 산소전달 속도증가 ($K_La=150hr^{-1}$)는 미생물의 성장속도는 크게 촉진시켰지만 구연산의 생산량은 오히려 감소시켰다. 그러나 중심축 공기 부양반응기내에서 성장배지 중의 질소원 농도를 감소시키면 플라스크 배양의 생산량보다 약 40%이상 증산할 수 있었다. 뿐만 아니라 최대생산량을 얻는 최적 발효기간도 3일 정도 단축시킬 수 있었다. 캡슐고정화 미생물의 성장이나 구연산 생산량은 중심축 공기 부양반응기의 구조변화에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국식품영양학회지
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• 제13권4호
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• pp.328-333
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• 2000

Aspergillus niger KCTC 6144 포자를 alginate bead로 고정화하여 호박배지(포도당 9%, 호박가루 1%, pH 6)를 이용하여 구연산 발효를 수행하였다. 고정화된 A. niger 포자가 bead 내에서 발아하여 균사가 bead를 뚫고 자라났으며 3$0^{\circ}C$에서 4일간 배양 후 그 크기는 2.0~2.5mm에서 6~8mm로 커졌다. 3$0^{\circ}C$에서 5일간 진탕배양(150rpm)으로, 50ml 호박 배지가 든 250ml 삼각 flask를 사용하여, 구연산 생성의 최적 발효 조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 탄소원으로 포도당을 12%로 올렸을 때 구연산의 생성이 최고에 달하였고, 질소 및 무기질원으로 1%의 호박가루가 구연산 생성에 가장 알맞는 농도였다. 초기 pH는 6.0, bead의 수가 100개로 하였을 때 구연산 생성이 가장 좋았으며, 포도당 12%, 호박가루 1%로 한 최적 배양 조건에서, 5일만에 구연산이 23.5g/ι로 최고로 생성되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권3호
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• pp.245-250
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• 1985

효모의 구연산 생산성을 향상시키기 위하여 구연산 생성이 향상된 변이균주를 분리.사용하여 비교적 높은 당농도에서의 구연산발효 및 균체 순환식 반연속배양에 의한 구연산발효 실험을 실시하였다. 친균주인 Candida lipolytica S-109를 NTG처리하여 친주균에 비하여 구연산생성능이 30%정도 향상되고 fumarate, malate, isocitrate 생성이 억제된 변이균주 J-24를 분리하였다. 친균주 S-109와 변이균주 J-24를 10% glucose 함유 배지에서 6일간 배양하여 각각 56g/l, 72g/l의 구연산을 생성하였다. 배양액내의 구연산축적량을 향상시키기 위한 비교적 높은 glucose농도는 16%였으며 85g/l의 구연산을 생성하여 53% 수율을 보였다. P/C비, urea 및 yeast extract 농도를 각각 0.8-1.0 $\times$ $10^{-3}$, 0.15%, 0.25%로 할 때 93g/l의 구연산을 축적하여 58% 수율로 향상되었다. 효율적인 생산기를 연장하고 생산물 저해를 억제하며 유도기를 단축하기 위하여 균체순환식 반연속배양을 실시한 결과 그 생산성이 0.79g/l.h로서 회분식의 053g/l.h에 비하여 1.5배 높았다.

• 한국식품과학회지
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• 제5권4호
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• pp.215-223
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• 1973

각종 시료(各種 試料)로부터 구연산생성능(酸生成能)이 있는 효모(酵母)를 검색(檢索)하여 우수균주(優秀菌株)로서 Strain No. 13을 선정(選定)하고 이를 동정(同定)함과 아울러 구연산(酸) 생산조건(生産條件)을 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 선정균주(選定菌株)는 Lodder의 분류법(分類法)에 의(依)하여 Hansenula anomala var. anomala로 동정(同定)되었다. 2) 10% glucose를 함유(含有)하는 기본배지(基本培地)에 있어서 구연산(酸) 생산(生産)의 최적조건(最適條件)은 $CaCO_3$ 첨가농도(添加濃度) 3%, 배양온도(培養溫度) $30^{\circ}C$, 진탕속도 110 oscillus/min 이였다. 3) 배지(培地) 중(中)의 질소원(窒素源)으로서는 0.1% $NH_4Cl$이 가장 좋았으며 peptone 등(等)의 유기질소원(有機窒素源)은 균주생육(菌株生育)에 있어서 $NH_4Cl$보다 좋았으나 구연산생산(酸生産)은 저하(低下)되었다. 4) 당질(糖質)로서 glucose를 사용(使用)하는 경우 구연산(酸)의 대당수율(對糖收率)은 glucose 농도(濃度) 10% 정도(程度)에서 가장 양호(良好)하였다. 5) 채종유박(菜種油粕), 들깨박(粕) 탈지미당(脫脂米糖) 등(等)은 구연산생성(酸生成)을 증가(增加) 시켰으며 0.2% yeast extract 사용시(使用時)에 비(比)하여 5% 채종유박(菜種油粕) 추출액(抽出液) 사용시(使用時)는 구연산(酸)이 약(約) 40% 증산(增産)되었다. 6) 배지(培地) 중(中)의 $KH_2PO_4$의 최적농도(最適濃度)는 0.05%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$의 최적농도(最適濃度) 0.025% 이였다. 7) 최적조건하(最適條件下)에서 균(菌)의 생육(生育)은 5일(日)까지, 구연산생성(酸生成)은 6일(日)까지 계속(繼續) 증가(增加)하였으며 6일(日) 배양시(培養時) 대당(對糖) 46%의 구연산(酸)을 얻었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제29권1호
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• pp.3-9
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• 1986

Alkane 효모의 유성(有性) 생활환(生活環)을 이용한 유전적 해석과 대사경로(代謝經路)에 관한 기초자료를 얻고자 토양과 오염된 치이즈에서 citric acid의 생산성이 높은 균주를 분리하여 동정하고 교잡(交雜)에 의하여 2배체(倍體) 체화(體化)하였으며, 이들의 유전적, 생화학적 및 효소학적 특성을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Citric acid와 isocitric acid를 생산하는 CJ2, CJ7과 CJ8 균주는 Saccharomycopsis lipolytica의 교배형(交配型) A, B와 B로 각각 동정되어 교잡(交雜)과 포자형성(胞子形成)에 의하여 얻은 배수체(倍數體)의 감수분열(減數分裂) 분리를 행한바 재조합형(再組合型) 자손이 얻어졌다. 모든 균주는 glucose배지보다 n-hexadecane배지에서 재친(再親) 1배체(倍體)보다 2배체(倍體)가 citric acid를 많이 생산하였고 isocitrate Iyase의 비활성(比活性)은 n-hexadecane배지에서 생육한 세포가 glucose배지에서 생육한 세포보다 $15{\sim}20$배 높았지만 citrate synthetase의 비활성(比活性)은 탄소원에 의하여는 거의 영향을 받지 않았다. 또한 이들 효소의 비활성(比活性)과 citric acid의 생산 사이에는 균주와 배수성에 관계없이 상관관계가 적었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.402-406
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• 2014

본 실험에서는 농부산물인 밀짚을 고체배지로 사용하여 Aspergillus niger NRRL 567에서 구연산 생산 시, 발효조건과 첨가제가 구연산 생산에 미치는 영향을 단일변수(one-factor-at-a-time) 최적화를 이용하여 주요 인자의 순차적 최적화를 수행하였다. 발효 72시간에서 온도, 수분함량, 입자크기, pH와 첨가제 농도를 최적화했을 때, 각각 $30^{\circ}C$, 70%, 0.5~1.0 mm, pH 5.5와 4% 메탄올 첨가조건에서 최대 구연산 생산인 206.0 g/kg 건조중량 (DM)을 확인할 수 있었다. 이는 최적화 이전 구연산 최고 생산인 74.5 g/kg DM 대비 177% 증가한 결과이다. 최적화 실험에서 도출된 조건을 밀짚, 옥수수대와 피트모스(peat moss)에 적용하여 고체발효를 수행하였을 때, 발효 120시간에서 각각 231.8, 213.8, 240.2 g/kg DM 구연산 생산을 확보하였다. 본 실험 결과는 밀짚과 옥수수대 등의 목질계 농부산물을 이용한 구연산 생산 시, 고체발효법이 기존의 액체발효법의 대체가 가능함을 시사하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.588-594
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• 1997

제주산 온주밀감(Citrus unshiu)을 이용한 양조주를 제조하는데 적합한 효모를 선별하고, 밀감양조주의 품질에 직접적으로 연관된 효모의 citric acid 분해능에 대해서 기초조사를 실시하였다. 밀감양조주용으로 활용가능하다고 판단된 균주는 모두 11주이었다. 제주지역의 토양을 중심으로 5개의 효모균주를 분리, 선별하였는데, 그중 4개 주는 Saccharomyces cerevisiae, 나머지 1개 주는 S. ellipsoideus로 동정되었다. 한편 분양 균주 18주 중에서 선별된 균주는 6개 주로, S. cerevisiae 계통의 3개 주와 S. coreanus, S. uvarum, S. sake 각각 1개 주었다. 이중에서 S. cerevisiae 2개 균주의 citric acid 분해능을 조사하였다. Citric acid는 효모의 유일한 탄소원으로는 이용될 수 없었으나, citric acid가 glucose와 함께 탄소원으로 사용되었을 때, 배양액 중의 citric acid 농도는 감소하였으며, 정치배양 보다 진탕배양하였을 때 더 많이 감소하였다. 효모에 의한 citric acid의 이용은 ethanol 농도를 증가시키지 못하였으며, 오히려 citric acid는 효모의 생육을 부분적으로 저해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제6권4호
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• pp.167-171
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• 1978

전보에 개발된 배지에 국산 포도당을 이용한 발효결과, 구연산 생성은 37∼43g/ι이었다. 제품X의 경우는 제품Y에 비해 구연산 생성이 우수하여 43g/ι가 생성되었다. 국산 포도당을 Ambelite-IR -120으로 처리하고, peptone도 potassium ferrocyan-ide로 처리하여 금속이온을 제거한 뒤에, 10mg/ι의 철 이온을 첨가하였을 때 구연산 생성은 53gm/ι에 달하였다. 또한 원래 Sakaguchi 배지에 비해 3배나 많이 구연산이 생성되었다. 분리 동정된 Asp. niger를 다른 문헌과 비교하였을 때 큰 손색이 없었으며, 앞으로의 생리연구 및 mutation 연구가 필요하겠다.