• Title/Summary/Keyword: fermentation technology

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Butanol 생산을 위한 동시 당화 발효법의 최적화 (Optimization of Simultaneous Saccharification and Fermentation of Rice Straw to Produce Butanol)

  • Jun, Young-Sook;Kwon, Gi-Seok;Kim, Byung-Hong
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.213-218
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    • 1988
  • 섬유소 폐기물인 볏짚으로부터 butanol를 생산하기 위하여 Clostridium acetobutylicum KCTC1037 와 cellulase(from Trichoderma viride)을 발효액에 동시에 첨가하여 발효시키는 동시당화 발효법(Simultaneous saccharification and fermentation, SSF)을 수행하였다. Alkali 처리한 볏짚을 발효기질로 사용한 결과 그 농도를 25%로 사용하였을 때 최고 150mM의 butanol이 생산되었고, 15% 볏짚을 사용하였을 때는 97mM의 butanol이 생산되었다. 그러나 ball milled 볏짚의 경우 발효산물 중 대부분이 acetate와 butyrate로 주로 산이 생산되었으며 따라서 solventogenesis는 거의 일어나지 않았다. 또한 그 농도별 실험에서 보면 8%의 ball milled 볏짚 사용시 66mM의 butanol이 생산된 반면 그 이상의 농도에서는 butanol 생산량이 점차 감소하는 추세를 보였으며 acetate, butyrate 같은 산은 계속 증가 추세를 보였다. 이것으로 보아 ball milled 볏짚에는 butanol 발효 과정 중 acidogenesis에 서 solventogenesis로의 전이 (shift)를 방해하는 어떤 인자가 있으리라고 추측되었으며 alkali 처리방법에 의해서 이 방해자는 제거될 수 있는 것으로 관찰되었다.

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Changes in physicochemical property and lactic acid bacterial community during kimchi fermentation at different temperatures

  • Lee, Hee Yul;Haque, Md. Azizul;Cho, Kye Man
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권4호
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    • pp.429-437
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    • 2020
  • This study aimed to investigate the change in physicochemical properties and lactic acid bacterial communities during kimchi fermentation at different temperatures (8, 15, and 25 ℃) using two molecular genetics approaches, multiplex polymerase chain reaction and 16S rRNA gene sequencing. The pH during fermentation at 8, 15, and 25 ℃ decreased from 6.17 on the initial fermentation day to 3.92, 3.79, and 3.48 after 54, 30, and 24 days of fermentation, respectively, while the acidity increased from 0.24% to 1.12, 1.35, and 1.54%, respectively. In particular, the levels of lactic acid increased from 3.74 g/L on the initial day (day 0) to 14.43, 20.60, and 27.69 g/L during the fermentation after 24, 18, and 12 days at 8, 15, and 25 ℃, respectively, after that the lactic acid concentrations decreased slowly. The predominance of lactic acid bacteria (LAB) in the fermented kimchi was dependent on fermentation stage and temperature: Lactobacillus sakei appeared during the initial stage and Leuconsotoc mesenteroides was observed during the optimum-ripening stage at 8, 15, and 25 ℃. Lac. sakei and Lactobacillus plantarum grew rapidly in kimchi produced at 8, 15, and 25 ℃. In addition, Weissella koreensis first appeared at days 12, 9, and 6 at 8, 15, and 25 ℃ of fermentation, respectively. This result suggests that LAB population dynamics are rather sensitive to environmental conditions, such as pH, acidity, salinity, temperature, and chemical factors including free sugar and organic acids.

Reduced Susceptibility of a Model Saccharomyces cerevisiae Biofilm to Osmotic Upshifts

  • Jirku Vlacimir;Jan Masak;Alena Cejkova
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권1호
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    • pp.17-20
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    • 2001
  • Whole-cell attachment by covalent linkage, thereby simulating natural and specific attachments, improves the osmotolerance of Saccharomyces cerevisiae cells. The enhanced osmoresistance is correlated with a decrease in the intercellular concentration of trehalose and accompanied by membrane compositional changed. The results obtained indicate that yeast cell-support (physical) contact is sensed and responded to.

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Fermentation and Metabolic Pathway Optimization to De Novo Synthesize (2S)-Naringenin in Escherichia coli

  • Zhou, Shenghu;Hao, Tingting;Zhou, Jingwen
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권10호
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    • pp.1574-1582
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    • 2020
  • Flavonoids have diverse biological functions in human health. All flavonoids contain a common 2-phenyl chromone structure (C6-C3-C6) as a scaffold. Hence, in using such a scaffold, plenty of high-value-added flavonoids can be synthesized by chemical or biological catalyzation approaches. (2S)-Naringenin is one of the most commonly used flavonoid scaffolds. However, biosynthesizing (2S)-naringenin has been restricted not only by low production but also by the expensive precursors and inducers that are used. Herein, we established an induction-free system to de novo biosynthesize (2S)-naringenin in Escherichia coli. The tyrosine synthesis pathway was enhanced by overexpressing feedback inhibition-resistant genes (aroGfbr and tyrAfbr) and knocking out a repressor gene (tyrR). After optimizing the fermentation medium and conditions, we found that glycerol, glucose, fatty acids, potassium acetate, temperature, and initial pH are important for producing (2S)-naringenin. Using the optimum fermentation medium and conditions, our best strain, Nar-17LM1, could produce 588 mg/l (2S)-naringenin from glucose in a 5-L bioreactor, the highest titer reported to date in E. coli.

김치 성분에 관한 연구 (제 3 보) -동치미의 산화환원 전위에 대하여- (Studies on the Composition of Kimchi (Part 3) -Oxidation-reduction Potential during Kimchi Fermentation-)

  • 정동효
    • 한국식품과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.34-37
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    • 1970
  • 김치(동치미) 발효기간 중 산도 pH 및 산화환원전위를 측정한 결과 다음의 사실을 얻었다. 1. 산도는 젖산으로서 3.5%에 달하고 pH는 3.4까지 저하되었다. 2. 산화환원전위는 발효초기에는 상당히 높은 값인 10이상을 나타내고 발효최성기에는 15에서 2까지 저하되며 말기에서는 도리어 약간 상승하는 경향이었다. 3. 산화환원전위를 보아 김치발효 초기가 말기보다 호기적 상태임을 알 수 있었다.

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첨가 당의 종류가 참외의 알코올발효에 미치는 영향 (Effects of Sugars Addition in Alcohol Fermentation of Oriental Melon)

  • 조용준;장세영;김옥미;박찬우;정용진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.1359-1365
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    • 2010
  • 본 연구에서는 보당의 종류에 따른 참외의 알코올발효에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 보당 종류에 따른 pH의 변화는 보당 종류 및 발효기간에 따른 큰 차이를 보이지 않았다. 총산도는 발효가 진행될수록 모두 증가하는 경향으로 나타났으며 발효 9일째 약 1.4%로 나타났다. 당도는 초기 $22^{\circ}Brix$에서 설탕, 과당 및 포도당 보당 참외 알코올발효액에서는 $6.6{\sim}6.8^{\circ}Brix$로 비슷하였으나 꿀과 프락토올리고당 보당 참외 알코올발효액에서는 발효 9일째 $8.1^{\circ}Brix$로 조금 높게 나타났다. 유리당 함량은 보당 종류에 따라 sucrose, fructose 및 glucose의 초기 함량차이를 보였지만 발효가 진행될수록 감소하여 발효 9일째 대부분 검출되지 않았다. 유기산은 모든 구간에서 lactic 및 acetic acid가 검출되었으며 발효기간이 경과됨에 따라 lactic 및 acetic acid의 함량이 조금씩 증가하였다. 알코올 함량은 설탕 보당 참외 알코올발효액에서 12.80%로 가장 높았으며 과당과 올리고당에서는 비교적 낮은 경향으로 나타났다. 알코올 성분 중 acetaldehyde, n-propanol 및 iso-amylalcohol 함량은 보당종류에 따른 큰 차이는 없었으며, methanol의 함량은 과당에서 84.99 ppm으로 가장 낮게 나타났다.

효모 종류에 따른 참외의 알코올발효 특성 (Characteristics of Alcohol Fermentation in Oriental Melon by Different Yeast)

  • 조용준;박찬우;장세영;김옥미;정용진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.779-785
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    • 2011
  • 본 연구에서는 참외를 이용한 알코올 발효과정에서 효모에 따른 발효 특성을 비교 조사하였다. 그 결과 pH, 총산도 및 당도는 효모에 따른 큰 차이를 보이지 않았으며 발효과정에서 pH는 일정하게 유지되었으나 총산도는 증가하는 경향으로 나타났다. 당도는 발효 3일째부터 급격하게 감소하여 발효 후 약 7 $^{\circ}Brix$로 감소하였다. 유기산 함량은 모든 구간에서 lactic 및 citric acid의 함량이 가장 높게 나타나주요 유기산으로 나타났다. 유리당 함량은 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하여 발효 9일째는 대부분 검출되지 않았다. 알코올함량은 (C) S. cerevisiae RC-212에서 14.20%로 가장 높았으며 나머지 구간에서도 12%이상의 알코올이 생성되어 효모 종류에 따른 알코올 함량은 큰 차이가 없었다. 알코올 성분에서 acetaldehyde의 함량은 (E) S. cerevisiae K1-V1116에서 가장 높았으며 methanol함량은 (C) S. cerevisiae RC-212와 (D) S. bayanus EC-1118에서 비교적 높았다. Fusel oil류인 n-propanol, 2-methyl-1-propanol 및 isoamyl alcohol은 발효 3일째부터 대부분 생성되어 점차 증가하였다. 이상의 결과 참외 알코올 발효에서 효모에 따른 이화학적 품질특성에는 큰 차이가 나타나지 않았다.

메주와 고오지를 혼용하여 담금한 고추장 숙성중의 품질특성 (Quality Characteristics of the Kochujang Prepared with Mixture of Meju and Koji during Fermentation)

  • 최진영;이택수;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.125-131
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    • 2000
  • 고추장의 품질 향상 및 제품 다양화를 목적으로 메주, 고오지 및 메주와 고오지의 혼용으로 담금한 고추장의 숙성과정 중 품질은 아래와 같다. 고추장 숙성과정 중 수분은 $53.4{\sim}66.5%$, 식염 $8.3{\sim}10.1%$, 조단백질 $8.3{\sim}19.3%$, pH $4.6{\sim}5.4$의 범위였다. 아미노태질소는 숙성 중 증가하여 150일에 $230{\sim}270mg%$로 나타났고 담금 직후에는 혼용고추장에서, 숙성 30일 이후는 고오지 고추장에서 높았다. 환원당은 숙성 60일에 $15.0{\sim}19.5%$로 최대함량을 보였다. 고추장의 아미노산 함량은 glutamic acid가 $1.38{\sim}3.66%$로 아미노산 중 함량이 가장 높았고 이외 aspartic acid, leucine, arginine, alanine, phenylalanine의 함량이 높은 편에 속하였다. 색도의 밝기는 30일까지 혼용고추장에서, 이후는 메주 고추장에서 높았으며 적색도는 60일까지 메주 고추장에서, $90{\sim}120$일에는 고오지 고추장에서 높았다.

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대황(Eisenia bicyclis) 추출액의 항산화 및 항염증 활성에 대한 유산균 발효의 영향 (Effects of Lactic Acid Bacterial Fermentation on the Antioxidant and Anti-inflammatory Activity of Brown Algae Eisenia bicyclis Extract)

  • 한해나;엄성환;김지훈;김덕훈;김송희;김윤혜;염승목;김영목
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.151-157
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    • 2015
  • This study was conducted to evaluate the effect of lactic acid bacterial fermentation on the antioxidant and anti-inflammatory activity of an edible brown alga, Eisenia bicyclis. Lactic acid bacteria were inoculated into and cultivated in E. bicyclis water extract. The antioxidant activity of the extract was assayed before and following fermentation. Antioxidant activity was determined by assaying the levels of radical scavenging activity against 2,2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical and alkyl radical. The lactic acid bacterial fermentation of E. bicyclis extract resulted in enhanced antioxidant activity. The greatest enhancement of antioxidant activity was seen in the DPPH radical scavenging assay, in which E. bicyclis extract was fermented by Pediococcus pentosaceus MBP-34 strain for 12 h. This fermented extract also exhibited higher inhibitory activity (96.66%) on nitric oxide production compared with other lactic acid bacterial fermented extracts or raw extract (189.60%). In conclusion, fermentation by bacterial strain is an attractive strategy for developing value-added food ingredients.

젖산균 및 효모를 이용한 전통 안동식혜의 성분 변화 (Changes of Ingredient in Traditional Andong Sikhe using Lactic Acid Bacteria and Yeast)

  • 김성;이선호;최희진;조국영;최청
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1388-1393
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    • 1998
  • 젖산균 및 효모를 이용하여 전통안동식혜를 제조하여 저장하는 동안 질소화합물 및 아미노산의 변화를 조사하였다. 숙성기간동안 조단백질의 함량은 주발효 기간인 4일까지는 증가하였으며, 아미노태질소는 시간이 경과할수록 증가하였으며 2일째 37.50 mg였으며 이때 식혜의 맛이 가장 좋았다. 수용성 및 염용성 단백질은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하였고 주요 아미노산은 proline 및 aspartic acid였으며 methionine은 시간이 경과함에 따라 점차 증가하였으나 lysine은 감소하였다. 수용성 및 염용성 단백질의 아미노산 조성은 총 17종이었고, 이 중 glutamine acid 및 aspartic acid의 함량이 가장 많았다. 염용해성 단백질의 경우 arginine은 시간이 경과함에 따라 점차 증가하였다.

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