• 제목/요약/키워드: fermentation ability

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Effects of Exogenous Enzymes on Ruminal Fermentation and Degradability of Alfalfa Hay and Rice Straw

  • Yang, H.E.;Son, Y.S.;Beauchemin, K.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권1호
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    • pp.56-64
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    • 2011
  • This study was conducted to evaluate the use of exogenous enzymes as a potential means of improving the ruminal digestion (i.e., degradability) of alfalfa hay and rice straw. Twenty six enzyme-additives were examined in terms of protein concentration and enzymic activities on model substrates. The exogenous enzymes contained ranges of endoglucanase, xylanase, ${\beta}$-glucanase, ${\alpha}$-amylase, and protease activities. Six of the enzyme additives were chosen for further investigation. The enzyme additives and a control without enzyme were applied to mature quality alfalfa hay substrate and subsequently incubated in rumen batch cultures. Five of the enzyme additives (CE2, CE13, CE14, CE19, and CE24) increased total gas production (GP) at 48 h of incubation compared to the control (p<0.05). The two additives (CE14 and CE24) having the greatest positive effects on alfalfa hay dry matter, neutral detergent fibre (NDF) and acid detergent fibre (ADF) degradability were further characterized for their ability to enhance degradation of low quality forages. The treatments CE14, CE24, a 50:50 combination of CE14 and CE24 (CE14+24), and control (no enzyme) were applied to mature alfalfa hay and rice straw. For alfalfa hay, application of the two enzyme additives, alone and in combination, increased GP compared to the control at 48 h fermentation (p<0.05), whereas only CE14 and CE14+24 treatments improved GP from rice straw (p<0.05). Rumen fluid volatile fatty acid concentrations throughout the incubation of rice straw were analyzed. Acetate concentration was slightly lower (p<0.05) for CE14${\times}$CE24 compared to the control, although individually, CE14 and CE24 acetate concentrations were not different from the control. Increases (p<0.05) in alfalfa hay NDF degradability measured at 12 and 48 h of incubation occurred only for CE14 (at 12 h) and for CE14+24 (at 12 and 48 h). Similarly, ADF degradability increased (p<0.05) with CE14 and CE14+24. As for rice straw, increased DM degradability was observed at 12 and 48 h of incubation for all enzyme treatments with an exception for CE14 at 12 h. The degradability of NDF was improved by all the enzyme treatments at either incubation time, while ADF degradability was only enhanced at 48 h. Overall, the enzymes led to enhanced digestion of mature alfalfa and there was evidence of improved digestibility of rice straw, an even lower quality forage.

Characteristics of isolated lactic acid bacteria and their effects on the silage quality

  • Wang, Siran;Yuan, Xianjun;Dong, Zhihao;Li, Junfeng;Guo, Gang;Bai, Yunfeng;Zhang, Junyu;Shao, Tao
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권6호
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    • pp.819-827
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    • 2017
  • Objective: Four lactic acid bacteria (LAB) strains isolated from common vetch, tall fescue and perennial ryegrass on the Tibetan Plateau were characterized, and their effects on the fermentation quality of Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) silage were studied. Methods: The four isolated strains and one commercial inoculant (G, Lactobacillus plantarum MTD-1) were evaluated using the acid production ability test, morphological observation, Gram staining, physiological, biochemical and acid tolerance tests. The five LAB strains were added to Italian ryegrass for ensiling at three different temperatures ($10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, and $25^{\circ}C$). Results: All isolated strains (LCG3, LTG7, I5, and LI3) could grow at $5^{\circ}C$ to $20^{\circ}C$, pH 3.0 to 8.0 and NaCl (3.0%, 6.5%). Strains LCG3, LTG7, I5, and LI3 were identified as Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici, Lactobacillus paraplantarum, and Lactobacillus casei by sequencing 16S rDNA, respectively. All LAB inoculants significantly (p<0.05) increased lactic acid (LA) contents and ratios of lactic acid to acetic acid, and reduced pH and ammonia nitrogen/total nitrogen (AN/TN) compared with uninoculated silages at various temperatures ($10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, and $25^{\circ}C$). Compared to the commercial inoculant G, I5, and LI3 showed similar effects on improving the silage quality of Italian ryegrass at $10^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, indicated by similar pH, LA content and AN/TN. Conclusion: All inoculants could improve the silage fermentation quality at various temperatures ($10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, and $25^{\circ}C$). At the temperature of $10^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, strain I5 and LI3 had similar effects with the commercial inoculant G on improving the silage quality of Italian ryegrass.

유용 미생물을 이용한 발효갈색거저리 추출물의 이화학적 특성 및 생리활성 효과 (Physicochemical Properties and Biological Activities of Tenebrio molitor Fermented by Several Kinds of Micro-organisms)

  • 장성호;심소연;안희영;서권일;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.923-930
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    • 2018
  • 본 연구는 미생물을 이용하여 갈색거저리를 발효시킨 분말을 water, ethanol, methanol 용매별로 추출하여 다양한 실험을 행하였다. 균주는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3 (F3), Lactobacillus plantarum JBMI F5 (F5), Lactobacullus gasseri Ba9 (Ba9), 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819 (Ak), 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023 (Sc), 1종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 (Bs) 총 6종의 균주를 사용하였다. 각 균주를 이용한 발효 후 갈색거저리의 효능을 알아보기 위해 DPPH assay, 총 phenolic compound 및 Flavonoid 함량, Cu 환원력, Fibrinolytic activity, 효소-기질 활성 분석을 진행하였다. 그 결과, DPPH assay 결과, Water 추출물이 전반적으로 높은 항산화능을 보였고, 그 중 Bs 균주 발효 추출물이 우수한 라디컬 소거능을 보였다. 총 phenolic compound 및 Flavonoid의 경우, phenolic compound는 Ak발효군이 가장 함량이 많았고, Flavonoid는 Bs발효군이 가장 높았다. 환원력은 ethanol - Bs발효군에서 높은 수치를 확인하였고, Fibrinolytic activity 및 전분분해능은 water - Bs발효군에서 우수한 효과를 나타냈다. 위와 같은 결과를 토대로 발효 갈색거저리분말은, 기존 갈색거저리 분말보다 항산화능 및 생리활성 측면에서 효능이 상당부분 향상됨을 알 수 있었다. 그러므로 발효거저리분말은 식품산업전반에서 높은 이용가치를 증명하는 기초 연구자료로 활용될 것이다.

혐기성 유동층 반응기에서 지지체의 물리.화학적 특성과 메탄 발효 성능 사이의 관계 (Relationship among Physical & Chemical Properties of Supports and Performance of Methane Fermentation in Anaerobic Fluidized-Bed Reactor)

  • 조무환;남영섭정재학김정목
    • KSBB Journal
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    • 제8권5호
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    • pp.431-437
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    • 1993
  • 적은 에너지로 적절한 유동충을 유지하기 위한 가 장 좋은 지지체는 bulk 빛 wet밀도가 가장 작은 활 성탄이며 최소및최적유동화속도가각각0.03cm/sec, 0.25cm/sec로 나타났다. 메탄 발효에 대한 유 기물 부하의 증가에 따라 모든 지지체의 CODe, 제 거율은 감소하였으나, 활성탄은 본 실험범위의 유기 물 부하에서 90% 이상의 제거율을 보였다. 이는 매 우 큰 비표면적을 가지는 활성탄에 많은 미생물이 흡착된 때문으로 사료된다. 유기물 부하 $16gCOD_{cr}/\ell.day$16gCODcr/day에서 흡착된 마생물의 양은 157mg/g이다. 천연 제올라이트와 Roast Celite를 비교하면 바표 면적만에 비례하여 미생물의 양이 증가하지는 않음 을 알 수 았으며, 동엘한 비표면적을 가지는 Roast Celite와 부석을 비교하면, 유기물 제거능이 Roast Celite가 우수한데 이로부터 표면의 거칠기가 상대적으로 크고 표면전하가 양전하를 띠는 것이 마생물 흡착에 중요한 것으로 사료된다. 혐기성 유동층 반 응기에 이용할 지지체는 유체의 shear stress를 감소 시켜서 미생물 흡착을 증대시키기 위하여 될 수 있으면 작은 wet밀도와 작은 유동화 속도를 가져야 한다고 사료된다.

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식품가공공장 폐수의 미생물학적 처리 및 응용 -미생물 균체단백질 회수- (Utilization and Application of Microorganisms in Treating Food Processing Wastes -Recovery of Mycelial Proteins-)

  • 조성환;최종덕;이상열;기우경;김재욱
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제32권4호
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    • pp.424-434
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    • 1989
  • 식품공장 폐수에는 각종 유기물을 다량 함유하고 있다. 이와 같은 식품공장 폐기물의 미생물학적 처리효과를 검토하는 동시에 폐수 중에서 배양된 곰팡이 균체 단백질을 분리 회수함으로 해서 폐수처리비용을 절검하고, 단백질 함량이 높은 균체단백사료를 개발할 목적으로 식품공장 폐수의 BOD 및 COD를 낮은 수준으로 감소시키고 증식속도가 빠르며 균체수율이 높고 고농도의 단백질을 함유하며 소화율이 높은 균체를 생산할 수 있는 곰팡이로 Aspergillus fumigatus를 분리 선발하였고, 선발된 균주의 최적배양조건인 $35{\sim}40^{circ}C,\;pH\;4.0{\sim}4.5$에서 pilot plant의 연속배양장치를 이용하여 주정공장 폐수를 기질로 하여 일정시간 동안 배양하여 폐수의 BOD, COD를 90% 이상 감소시켜 폐수정화를 도모할 수 있었으며 균체단백질을 기준 배합사료에 첨가하여 실시한 동물사양 시험 결과, 사양동물의 체중증가량과 단백질 이용율이 대조표준 시험구에 준할 수 있는 효과를 보여 주었다.

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오미자를 이용한 식초발효 및 품질특성 (Quality Characteristics of Vinegar Fermented Using Omija (Schizandra chinensis Baillon))

  • 모혜원;정영희;정지숙;최경호;최상원;박찬성;최미애;김미림;김미자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.441-449
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    • 2013
  • 본 연구는 건조 오미자 추출액을 이용하여 오미자 식초를 발효하였다. 산패한 오미자 와인에서 식초산균 OV1과 OV2를 분리하고 분리균의 식초산 생성능력을 비교하였다. 분리균 OV1은 알코올농도 8%까지 발효 가능하였으며, 알코올 농도 6%의 오미자 와인으로부터 산도 5.21%의 식초를 발효하였다. 발효 오미자 식초는 시판 중인 타 식초에 비하여 관능성이 보다 우수한 것으로 평가되었다. 오미자 와인 및 식초의 항균력을 paper disc법으로 검정한 결과 식초는 4종의 검정균(B. subtilis, S. aureus, E. coli 및 P. fluorescens)에 대하여 직경 9.5~17.00 mm의 clear zone을 형성한 반면에 오미자 와인은 S. aureus와 P. fluorescens에 대해서만 clear zone을 생성하였고 clear zone의 직경 또한 9.5 mm 이하로 추출물과 비슷하였다. 오미자 와인 및 오미자 식초의 DPPH free radical 소거능은 오미자 와인(80배수)이 70.25%로 발효 전 추출액에 비하여 약 1.6배 증가하였으나 오미자 식초는 추출액과 비슷한 수준이었으며, 아질산염 소거능 또한 와인에서 높고 식초에서 낮아지는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로부터 보당한 건조 오미자 추출액을 사용하여 기호성과 기능성을 갖춘 고품질의 식초를 제조할 수 있는 것으로 판단된다.

김치에서 젖산균의 분리 및 이 세균들의 배추즙액 발효 (Lactic Acid Bacteria Isolated from Fermenting Kimchi and Their Fermentation of Chinese Cabbage Juice)

  • 심선택;경규항;유양자
    • 한국식품과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.373-379
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    • 1990
  • 김치류 발효 중에 분리 될 수 있는 젖산균은 Leu. mesenteroides, Lac. plantarum, Lac. brevis 및 Ped. pentosaceus와 같이 이미 잘 알려진 젖산균 외에도 젖산 생성능은 약하나 발효초기에 숫자나 번식속도면에서 Leu. mesenteroides와 비슷한 간균들이 여러종 발견되었다. 이 초기간균들은 Lac. leichimannii, Lac. fermentum, Lac, sake 등으로서 이들을 합쳐 초기 숫자가 $10^4\;cells/ml$를 능가하였고 발효 중 최대숫자 $10^9cells/ml$까지 번식하였다. 김치로부터 분리동정된 젖산균을 식염이 첨가되지 않은 배추즙액과 3.9%의 식염이 첨가된 배추즙액을 개별적으로 순수배양했을 때 Leu. mesenteroides한 종과 Lac. leichimannii는 산생성에 차이가 없었으나 Leu. mesenteroides 다른 한 종과 Lac. fermentum 및 Lac. plantarum은 식염이 존재할 때 산생성능이 저하되었다. 분리된 젖산균을 조합하여 복합균주로 3.9% 식염이 첨가된 배추즙액을 발효시켰을 때 초기간균들은 발효에 유의할만한 영향을 주지 못하였고, Leu. mesenteroides가 조합에 포함되어 산이 생성되었으며 최종 산생성량도 많았다. 김치원료 혼합물 중의 초기 젖산균수는 $10^4cells/ml$ 이상이었으며 Lac. plantarum수는 이보다 훨씬 적어서 $0.36{\sim}240cells/g$으로 나타났고 각 원료당 Lac. plantarum의 수는 특이하게 높은 숫자 $(3.6{\times}10^2{\sim}4.4{\times}10^6cells/g)$를 나타내는 깐마늘을 제외하고는 $0.0{\sim}240cells/g$의 범위에 있었다.

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정상 소 분변에서 분리한 verotoxin을 산생하지 않는 Escherichia coli O157과 verotoxin을 산생하는 E coli의 특성 조사 (Characteristics of verotoxin non-producing Escherichia coli O157 and verotoxin-producing E coli isolated from healthy cattle)

  • 정병열;정석찬;박홍제;조길재;김봉환
    • 대한수의학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.525-531
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    • 2000
  • Verotoxin을 산생하지 않은 Escherichia coli O157과 verotoxin을 산생하는 E coli(VTEC)를 건강한 소의 분변에서 분리하여 생화학적 및 유전적인 특성에 대해서 비교하였다. E coli O157 : nonH7(운동성은 있으나 H혈청형이 7이 아님)의 sorbitol 분해능과 ${\beta}-glucurondase$ 활성은 E coli O157 : H7이 나타내는 것과는 차이가 있었다. 그리고 uidA 유전자는 verotoxin 산생능과 상관없이 sorbitol과 ${\beta}-glucuronidase$ 음성인 E coli O157 : H7에서 특이적으로 검출되었다. 한편 6개 목장에서 수거한 소 분변 45예에서 VTEC를 분리한 결과, 7주(15.6%)가 분리되었으며 이들은 모두 sorbitol을 분해하였으며 ${\beta}-glucurondase$ 활성이 있었으나 장벽 부착인자를 지배하는 eaeA 유전자가 없었다. 비록 소가 VTEC의 보균원으로 추정되나, 정상 소에서 분리한 VTEC는 eaeA 유전자가 결여된 균주가 많으므로 공중위생학상 eaeA 유전자를 보유한 E coli 보다 위해성이 낮으며, 이러한 결과는 왜 사람에서 유행하는 VTEC 혈청형과 소에서 유행하는 것과 차이가 있는지를 일부 설명해준다.

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간장발효에 관여하는 효모에 관한 연구(제3보) -고농도 식염내성 효모의 분리동정- (Studies on the Yeasts for the Brewing of Soy Sauce(3) -Isolation and Identification of Osmophilic Yeasts for Higher Concentration of NaCl)

  • 이택수;이석건
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제13권3호
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    • pp.187-191
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    • 1970
  • 간장의 발효에 지대한 영향을 미칠수 있는 고농도 식염내성 효모의 분리를 시도 했던바 발효기의 샘표간장덧 으로부터 6주의 효모를 분리선정하고 이들의 균학적성질을 살펴 동정함과 동시에 내염성및 간장의 풍미에 미치는 영향에 대하여 실험한 결과는 다음과 같다. (1) 고농도식염내성효모로 선정된 6주의 효모중 $T_3$균주는 Saccharomyces cerevisiae group II형, $T_5$$T_{11}$은 Debaryomyces nicotianae형, $T_8$은 Saccharomyces chevalieri형, $T_9$은 Saccharomyces rouxii형, $T_{10}$은 Saccharomyces rosei형으로 각각 동정 되었다. (2) 고농도의 식염 함유 배지의 경우 고체배지에서보다 액체배지에서 이들 효모의 내염성이 더욱 높았다. (3) 선정된 균주 모두가 무염배지에서 보다 $5{\sim}23%$의 식염함유 배지에서 잘생육하는 효염성의 효모들이였다. (4) $T_3,\;T_8,\;T_9,\;T_{10}$등의 균주는 배지의 식염농도 28%까지 생육하였으며 $T_5$$T_{11}$은 32%까지 생 육하였다. (5) 이들중 $T_9$의 균주가 Alcohol발효력이 가장 강했으며 발효생성물의 풍미도 가장 우수하였다. 또한 $T_5$$T_{11}$은 Mold취를 생성하며 산막을 형성하는 유해 효모였다.

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클로렐라 분말을 첨가한 물김치의 제조와 품질특성 (Preparation and Quality Characteristics of Mul-kimchi Added with Chlorella)

  • 김동청;원선임;인만진
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제57권1호
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    • pp.23-28
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    • 2014
  • 클로렐라를 식품재료로 사용하기 위하여 클로렐라 분말을 0-0.1% 첨가한 물김치를 제조하여 $15^{\circ}C$에서 6일간 발효시키면서 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성을 조사하였다. pH는 발효 3일만에 급격하게 감소하여 0.1%를 첨가한 경우 pH 6.31에서 3.89로, 대조구는 pH 5.98에서 3.83으로 하락하였으며, 감소정도는 클로렐라 첨가량에 비례하였다. 적정산도는 발효가 진행됨에 따라 모든 처리구에서 증가하였으며, pH 변화와 동일한 경향이었다. 대부분의 처리구에서 환원당 함량은 발효 초기 최대값을 보인 후 감소하였으나 0.1%의 경우 환원당 함량은 큰 변화가 없었다. 젖산균 수는 발효초기에 급속하게 증가하였으며, 특히 0.1%를 첨가한 물김치에서 매우 빠르게 증가하였다. 관능검사 결과, 클로렐라 첨가는 물김치의 맛과 종합적인 기호도를 증진시키는 효과를 나타내었다. 클로렐라 물김치를 $4^{\circ}C$에서 19일간 저장하는 동안 pH는 거의 변화가 없었으며 적정산도는 약간 증가하였고, 젖산균 약간 감소하였으나 전체적으로 $10^7CFU/g$ 이상으로 유지되었다. 관능평가의 결과와 저장성을 고려하면 클로렐라의 첨가량은 0.05% 수준이 적당한 것으로 나타났다.