• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.267-272
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• 2009

셀룰로오즈는 포도당 단위체가 $\beta$-1,4-glucoside결합을 이뤄 긴 사슬형태를 띈다. 또한 리그노셀룰오로직 물질에서의 셀룰로오즈 중 $50{\sim}90%$는 수소결합에 의해 결정형으로 존재하고 나머지 부분은 무정형으로 존재한다. 본 연구에서는 셀룰로오즈를 구성하는 포도당의 분해 생성물을 화인하기 위해 셀룰로오직 바이오매스 (유채대)와 1.5 g/l의 순수한 포도당을 반응온도 $164^{\circ}C$, 산 농도 0.77% (w/w) $H_2SO_4$, $0{\sim}20$ min동안 묽은 산 가수분해 시켜 분해물의 생성량 변화를 관찰하였다. 포도당을 묽은 산에 의해 분해시키면 탈수반응에 의해 1,6-anhydroglucose가 생성되며, 또한 포도당의 이성질체인 과당으로 전환되고 이 과당은 HMF와 포름산으로 전환된다. 또한 산 농도, 반응온도가 포도당 분해에 영향을 미치는 주요 변수임을 확인할 수 있었다. 그리고 분해생성물 중 하나인 HMF 1.308 g/l를 반응온도 $164^{\circ}C$, 산 농도 0.77% (w/w) $H_2SO_4$, $0{\sim}20$ min동안 산 가수분해 시켜 HMF와 HMF 분해물의 변화를 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.704-711
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• 2010

당질계 및 전분질계 바이오 매스(1세대 바이오 매스)의 단점은 식량고갈의 문제로 인한 원료수급이 불안정하여 원료비 상승과 함께 원료 확보라는 문제에 당면해 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 대책이 모색되었고 그 대책으로 목질계 바이오 매스(2세대 바이오 매스)에 대한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 목질계 바이오 매스는 매우 복잡하고 어려운 Lignin 제거 문제에 직면하게 되었다. 그리하여 현재는 기존의 바이오 매스의 단점을 극복할 새로운 바이오 매스인 비 식용작물의 관심이 증가하고 있다. 비 식용작물 바이오 매스는 당질계 및 전분질계 바이오 매스와 달리 식량문제로 인한 원료비의 상승이나 원료 확보 면에서 안전하며 또한 기존 목질계 바이오 매스에 비해 보다 쉽게 Lignin을 제거할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 비 식용작물 중 Cellulose 함량이 높고 Lignin 함량이 상대적으로 낮은 억새를 이용하여 암모니아 공정 전처리의 최적화 조건을 연구하였다. 공정변수로는 암모니아 농도, 반응시간, 반응온도를 선정하였으며 전처리 후 각 반응물의 Cellulose 함유율, Lignin 함유율, 잔류 고체량 및 가수분해도를 반응표면 분석법을 이용하여 최적 전처리 조건을 확립하였다. 최적조건 탐색 결과는 암모니아 반응농도; 11.27%, 반응온도; $157.75^{\circ}C$, 반응시간; 10.01 min으로 최적 반응조건을 결정할 수 있었으며 최적조건으로 전처리 후 억새의 상대적인 Cellulose 함유율; 39.98%, Lignin 함유율; 8.01%, 가수분해도; 85.89%의 결과를 얻어, 억새가 기존 목질계 바이오 매스들보다 전처리 및 당화 발효에 있어 유리한 기질이라고 결론지을 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권4호
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• pp.730-736
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• 1997

저염 동치미 쥬스의 향미특성을 유지하는 가열살균 조건을 찾고자 가열온도와 시간이 총균수와 품질특성에 미치는 영향을 검토하였다. 저염 동치미 쥬스의 제조는 무를 0.5%의 소금용액에 담그어 $20^{\circ}C$에서 발효시켰다. 적당히 발효된 pH 3.8의 동치미 쥬스를 $60{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 $5{\sim}30$분간 가열한 결과 pH와 총산도는 거의 변화가 없었으나 쥬스의 밝기(L값)는 감소하였으며 탁도와 a, b값들은 가열온도와 시간이 증가할수록 약간씩 높아졌다. 총균수는 가열 후 현저히 감소하여 60, $70^{\circ}C$에서 30분씩 가열한 동치미 쥬스는 각각 18, 6 CFU/mL로 감소하였으며 90, $100^{\circ}C$에서 10분간 가열한 후에는 균이 검출되지 않았다. 가열한 동치미 쥬스의 관능적 특성은 $70^{\circ}C$에서 20분간 가열할때까지 크게 변하지 않았으나 그 이상의 조건에서는 익은맛 등의 이취미가 현저히 증가하였다. 가열살균한 동치미 쥬스를 $30^{\circ}C$에서 10일간 저장한 결과 pH, 총산도, 색은 거의 변화가 없었지만 가열하지 않은 동치미는 현저히 변화하였다. 살균한 동치미 쥬스의 저장 중 총균수는 초기 총균수와 거의 같은 수준이었다. 그리하여 동치미 쥬스의 가열살균 조건으로는 쥬스의 특성에 영향을 최소한으로 하고 저장성이 높았던 $60^{\circ}C$에서 30분 또는 $70^{\circ}C$에서 20분간이 적절하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.438-442
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• 2013

현재 1,2세대 바이오매스에 비해 상대적으로 값싸며 대량생산이 가능한 3세대 바이오매스인 해조류를 이용하여 다양한 바이오화합물 생산에 관한 연구들이 주목받고 있다. 이러한 이유는 해조류는 다른 바이오매스에 비해 빨리 자라나고, 큰 장비 없이도 쉽게 수확할 수 있다는 장점뿐만 아니라 다양한 화합물로 전환할 수 있는 당이 풍부하고 공정을 통해 쉽게 전환할 수 있기 때문이다. 이러한 해조류부터 다양한 바이오화합물을 생산하는데 있어서 한 가지로 resins, plasticizers, textiles, animal feed, coatings, antifreeze의 상업화된 공정에 사용할 수 있는 레불린산(levulinic acid)이 있다. 본 연구에서는 해조류로부터 효과적으로 레불린산을 생산하는데 있어서 온도, 시간, 산의 농도의 실험조건과 2단 산 처리 공정(two step acid treatment)을 통해 생산을 최적화 하는 조건을 탐색해 보았다. 첫번째 단계로는 상대적으로 저온에서 침지 공정을 통해 고상으로는 다양한 용도로 사용될 수 있는 셀룰로오스를 회수하고, 액상으로는 갈락토오스를 회수하였다. 2번째 단계로는 고온에서 회분식 공정을 통해 갈락토오스를 레불린산으로 전환하였다. 실험 결과 2단 산 처리 공정을 통해 초기바이오매스 기준 20.6%의 레불린산 수율을 확보하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.389-394
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• 2003

국내 6개 지역에 걸쳐 채취한 토양 63점으로부터 1,000여 종의 방선균주를 분리하였다. 이들 균주의 배양 상징액중 PLD의 생산이 양호한 균주를 탐색한 결과, 분해활성이 0.3 U/ml 이상인 131 균주를 일차로 선발하였다. 이중 전이활성이 20% 이상인 균주는 23 개였으며, 최종적으로 분해 및 전이활성이 가장 우수한 균주(방선균 KF923)를 선발하였다. 방선균 KF923 균주는 P배지하에서 발효조 배양시 배양 48시간후에 최고의 분해활성을 나타내었고(13 U/ml) 전이활성은 95%로 나타났다. 방선균 KF923 균주가 생산한 PLD를 정제하여 비활성이 567 U/mg의 PLD를 얻었다. 정제된 PLD는 분자량이 약 55 kD으로 나타났고, 효소반응의 최적 pH는 6.0, 최적온도는 $60^{\circ}C$였으며, 효소의 안정성에 미치는 pH 및 온도의 영향은 pH 8.0부근 및 $40^{\circ}C$ 이하에서 가장 안정하였다. 또한. 특별한 금속이온의 요구성은 없는 것으로 나타났다. 방선균 KF923 균주가 생산한 PLD는 산업화에 충분히 활용 가능하며, 이를 위하여 효소의 대량생산 및 효소반응을 위한 공정개발 등의 연구가 필요하다고 생각한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권5호
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• pp.365-368
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• 1997

한국전통간장의 제조기간 단축 및 대량배양을 위한 기초자료를 조사하기 위하여 Bacillus subtilis var. globigii G8과 Bacillus subtilis C1균주를 종균(starter culture)으로 하여 만든 메주로 간장을 사입하여 간장덧의 숙성기간, 숙성온도, 사입염수의 염농도 및 사입염수의 급수 비율이 간장의 질소성분 함량, pH 및 색도에 미치는 영향을 조사하였다. 메주와 20% 소금물을 1 : 4의 비율로 사입하여 $30^{\circ}C$에서 숙성시켰을 때 5일 이내에 약 90%의 질소성분과 간장색소가 간장으로 분해 용출 되었다. $5^{\circ}C{\sim}30^{\circ}$의 온도 범위에서 5일간 숙성한 결과 숙성온도는 간장의 질소성분함량에 크게 영향을 미치지 않았다. 질소성분과 간장색 용출에 가장 알맞은 사입소금물 농도는 $15{\sim}20%$이었으며, 간장의 질소함랑(0.7%>)을 충족시키는 메주에 대한 염수의 비율은 1 : 5이하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.214-222
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• 2012

본 연구는 음식물쓰레기를 혐기성 소화를 이용하여 중온 및 고온에서의 OLR에 따른 처리효율을 평가하였다. 실험은 중온($35^{\circ}C$) 및 고온($55^{\circ}C$)의 온도조건에서 산발효 회분식 실험, BMP test 그리고 연속식 실험을 실시하였다. 산발효 회분식 실험의 경우 VS 제거효율은 각각의 온도에서 27.3, 30.6%이었으며, $35^{\circ}C$에 비해 $55^{\circ}C$에서 제거효율이 더 높았다. VS와는 반대로 SCOD는 시간이 지남에 따라 농도가 증가하였고, 각 온도의 가용화율은 27.4, 33.4%로 VS가 제거되는 농도와 SCOD가 증가하는 농도가 비슷하였다. BMP test에서 최종 메탄수율 결과 중온 461, 고온 413 $mL{\cdot}CH_4/gVS$가 발생하였다. 산발효조에서 SCOD 가용화율은 고온이 중온에 비해 8~7% 정도 높게 나타났다. 중온메탄발효조의 경우 낮은 유기물 부하에서 고온메탄 발효조에 비해 유기물제거 효율이 높게 나타났지만 높은 유기물 부하에서는 고온메탄발효조가 유리하였다. 고온메탄발효조의 VS제거 효율이 중온에 비해 낮은 경향이었으나, 6 $kgCOD/m^3{\cdot}day$ 고형물 농도에서는 중온소화의 VS제거 효율은 감소하였다. 중온메탄생성조의 유기물 부하에 따른 가스발생량은 12.6, 21.6, 27.4 L/day이었고, 고온의 경우 14.3, 20.6, 25.2 L/day로 중온소화에 비해 각각의 모드별로 약 5~10% 낮은 메탄발생량을 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권7호
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• pp.902-908
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• 2009

본 연구에서는 퉁퉁마디를 주원료로 사용하고, 부원료로 미강 및 대두 혼합비에 따라 3개의 실험구, 즉 1:1:0(이하, 실험구 A), 2:1:1(이하, 실험구 B) 및 1:0:1(이하, 실험구 C)의 실험구로 하고 B. subtilis KCCM 12247을 접종하여, 멸균수를 가하여 수분을 조절하여 $37^{\circ}C$의 항온기에서 48시간 발효시켰으며, 발효 전후의 성분특성과 발효물의 품질특성을 분석하고 비교하였다. 발효 후의 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분은 실험구 C가 각각 60.44%, 30.18%(건중량), 19.26% (건중량) 및 25.56%(건중량)로 가장 높았으며, 탄수화물은 실험구 A가 59.10%(건중량)로 가장 높은 함량을 나타내었다. 총 유리아미노산은 모든 실험구에서 발효 전보다 발효후에 증가하였는데, 실험구 A는 발효 전에 459.11 mg/100 g에서 발효 후에 668.89 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 보였으며 다음으로 실험구 B가 각각 358.00 mg/100 g과 561.34 mg/100 g이었고, 실험구 C는 304.02 mg/100 g과 447.57 mg/100 g으로 나타났으며, 주요 유리아미노산으로는 aspartic acid, asparagine, glutamic acid, alanine, valine, $\beta$-aminoisobutyric acid, lysine 및 arginine 등이었다. 발효물의 색은 L값이 약 62, a값이 약 4.5, b값이 약 18로서 황갈색 계통이었다. 한편 적색도는 발효 전보다 발효 후에 모든 실험구에서 높아졌다. ACE 저해활성은 모든 실험구에서 발효 전($84.91{\pm}1.12{\sim}88.33{\pm}1.34%$)에 비해 발효 후($96.77{\pm}1.23{\sim}97.56{\pm}1.23%$)에 크게 증가하는 경향을 보였는데, 발효 후의 경우 실험구 C가 $97.56{\pm}1.23%$로 가장 높은 저해활성을 보였으며 다음으로 실험구 A($97.22{\pm}2.10%$)와 B($96.77{\pm}1.23%$)이었으나 실험구간의 유의적인 차이는 없었다. 전자공여능은 대체로 발효 전보다 발효 후에 약간 증가하는 경향을 보였으나, 큰 차이는 확인할 수 없었다. 하지만 실험구 C가 가장 높은 값으로 발효 전에 $49.54{\pm}1.77%$와 발효후에 $450.87{\pm}1.84%$로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권8호
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• pp.1398-1406
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• 2004

우리나라 남해안에서 대량 양식하고 있는 굴의 효율적인 이용을 위한 연구로서, 상온에서 장기간 저장이 가능하며 생굴의 풍미를 지닌 기름담금 염장발효 굴 시제품을 가공하였고, 이들의 성분특성, 저장안정성 및 관능적 특성 등에 대하여 살펴보았다. 기름담금 염장발효 굴의 일반성분 조성은 수분이 61.6%, 조단백질 12.0%, 조회분이 16.3% 및 휘발성 염기질소량은 34.3 mg/100 g이었고, 총아미노산의 함량은 11,496.0 mg/100 g으로 Asp, Glu, Pro, Gly, Cys, Leu, Phe 및 Lys 등이 주요 구성아미노산이었다. 구성지방산은 18:1n-9의 조성비가 높았고, 20:5n-3와 22:6n-3 등의 고도불포화지방산도 많이 함유되어 있었다. 정미성분으로는 Tau, Glu, Pro, Gly, Ala, $\beta$-Ala, Lys 등의 유리 아미노산과 betaine 및 Na, K이온의 함량이 많았다. 기름담금 염장발효 굴을 가온 검사 및 실온에 저장하면서 품질안정성을 살펴본 결과, 저장중 품질이 안정하게 유지되고 있음을 보여주었고, 저장기간이 경과할수록 관능적 특성이 좋아지는 것으로 나타났다. 그리고 본 시제품을 굴 젓갈과 굴 훈제기름담금 통조림, 앤초비필레 등 시판 관련제품들과 관능적 기호도를 비교하였을 때, 기호적 측면에서 조금도 손색이 없었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제28권3호
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• pp.229-236
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• 2008

본 시험은 사료용 총체 벼 사일리지 전용 미생물 첨가제 개발을 위하여 2003년부터 2005년까지 축산연구소에서 수행되었다. 새로운 총체 벼 전용 첨가제 개발을 위해 수집된 28점의 총체 벼 사일리지로부터 미생물을 선발하여 전체 5개 균주(R4-1, R7-1, R7-2, R10-1 및 R12-1)를 분리하였다. 분리된 균주중 4종(R4-1, R7-1, R7-2 및 R10-1)은 Lactobacillus plantarum으로 동정되었고 R12-1은 L. pentosus로 동정되었다. 황숙기에 수확된 총체 벼는 사일리지를 제조할때 선발된 5개 균주 이외에 시중에서 판매되는 첨가제 3종을 접종을 하여 60일간 실온에서 저장한 후 평가한 결과는 다음과 같다. 저장된 사일리지의 pH와 초산 함량은 첨가제를 처리한 구에서 낮았고 젖산 함량은 높았다(p<0.05). 특히 R7-1은 초산 함량이 가장 낮았고 젖산 함량이 가장 높았다. 조단백질 함량은 R7-2 첨가제 처리구에서 가장 높았으며 ADF 및 NDF 함량은 R7-1에서 가장 낮았다(p<0.05). 선발된 균주들은 대부분 사일리지 품질개선효과를 나타내었으나 R7-1이 그 중에서 가장 효과적이었다. 본 미생물은 한국농용미생물 협회에 NLRI 401로 등록되었다.