• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.337-343
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• 2014

This study was conducted to evaluate the characteristics of dark fermentative $H_2$ production from microalgae (Chlorella vulgaris) using batch reactors under mesophilic (25, $35^{\circ}C$) and thermophilic (45, $55^{\circ}C$) conditions. The $H_2$ yield and $H_2$ production rate increased with increasing temperature. The maximum $H_2$ yield and $H_2$ production rate were 56.77 mL $H_2/g$ dcw, 3.33 mL $H_2/g\;dcw{\cdot}h$ at $55^{\circ}C$, respectively. The activation energy calculated using Arrhenius equation was 36.24 kcal/mol, which was higher than that of dark $H_2$ fermentation of glucose by anaerobic mixed culture. Although the concentration of butyrate was maintained, the concentrations of lactate and acetate increased with increasing temperature. The $H_2$ yield was linearly proportional to acetate/ butyrate ratio.

• Animal Bioscience
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• 제34권1호
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• pp.56-65
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• 2021

Objective: This study was conducted to investigate the effects of molasses and Lactobacillus plantarum on the ensiling quality and in vitro rumen fermentation of sudangrass silage prepared with or without wilting. Methods: The ensiling experiment, measured with 3 replicates, was carried out according to a 2×4 (wilted stages×additives) factorial treatment structure. Dry matter of the fresh (210 g/kg fresh matter) or wilted (305 g/kg fresh matter) sudangrass were ensiled (packed into 5.0-L plastic jars) without additive (control) or with molasses (M), Lactobacillus plantarum (LP), or molasses + Lactobacillus plantarum (M+LP). After 60 days of ensiling, the silages were analyzed for the chemical, fermentation, and in vitro characteristics. Results: After 60 days of ensiling, the fermentation parameters were affected by wilted, the additives and the interactions of wilted with the additives (p<0.05). The M+LP treatment at wilted had higher lactic acid levels and V-score (p<0.05) but lower pH values and butyric acid concentrations than the other treatments. In comparison with sudangrass before ensiling, after ensiling had lower dry matter and higher non-fibrous carbohydrate. The in vitro gas production, in vitro dry matter digestibility, in vitro crude protein digestibility, and in vitro acid fiber detergent digestibility changed under the effects of the additives. Significant interactions were observed between wilted and the additives in terms of in vitro gas production at 48 h, asymptotic gas production, gas production rate, half time, and the average gas production rate. The total volatile fatty acid levels in the additive treatments were higher than those in the control. Conclusion: Wilting and supplementation with molasses and Lactobacillus plantarum had the ability to improve the ensiling quality and in vitro nutrient digestibility of sudangrass silage. The M+LP treatment at wilted exhibited the strongest positive effects on silage quality and in vitro ruminal fermentation characteristics.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.878-887
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• 2012

건강 기능성을 강조한 김치를 개발하기 위하여 대체염을 사용한 저 나트륨 김치 제조 시 선행연구결과에서 면역 활성이 우수했던 가시오가피와 감초의 추출물을 일정 농도로 첨가한 후 $10^{\circ}C$에서 숙성하면서 경시적으로 발효특성과 면역 활성능을 조사하였다. 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 첨가한 저 나트륨 김치는 대조구인 일반김치에 비하여 pH 저하는 완만하여, 발효 7일차에 일반김치는 초기 pH 5.5에서 4.14로 저하하였는데 비하여, 저 나트륨 김치는 초기 pH 5.83~5.88에서 4.26~4.32이었으며, 산도의 경우에는 저 나트륨 김치가 오히려 산 생성이 높아 발효 7일차에 일반김치가 0.7인데 비하여 저 나트륨 김치는 0.8~0.84에 이르렀다. 발효 중 염도 변화는 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 이용한 저 나트륨 김치군은 1.72~1.98%, 대조구의 염도는 2.3~2.57%의 분포를 보임으로써 75~77%의 염도 수준에 이르며, 나트륨함량으로는 일반김치의 $65{\pm}1%$ 수준에 해당된다. 유산균의 경우에는 일반김치에 비하여 가시오가피와 감초의 추출물을 첨가한 저 나트륨 김치가 유산균 증식이 높아 발효 6일차에 유산균의 증식이 가장 높아 일반염을 사용한 대조구 김치의 경우에는 Lactobacillus spp.가 $2.3{\times}10^8cfu/g$, Leuconostoc spp.가 $2.8{\times}10^6cfu/g$ 이었는데 비하여 대체염과 가시오가피 추출물 5%를 사용한 저 나트륨 김치의 경우에는 Lactobacillus spp.가 $3.5{\sim}5.4{\times}10^8cfu/g$, Leuconostoc spp.는 $6.1{\times}10^6cfu/g$으로 더 높아 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 이용한 저 나트륨 김치의 경우가 유산균 증식이 활발하고, 이에 따라 산생성력이 높은 것으로 생각되었다. 가시오가피(AS)와 감초(GU)가 첨가된 저 나트륨 김치의 숙성과정 중 마크로파지 활성을 측정한 결과, AS 5%가 첨가된 Salt-RA kimchi는 숙성 6일째(식염수 대조군의 2.78배, 시료 $100{\mu}g/m{\ell}$), GU 5%가 첨가된 Salt-RG kimchi는 숙성 9일째(2.02배)에 AS나 GU가 첨가되지 않은 시료대조군(Salt-RA kimchi)보다 유의적으로 활성이 증진되었다. 또한, AS와 GU를 각각 3%씩 첨가한 저 나트륨 김치는 AS가 첨가된 저 나트륨 김치의 쓴맛을 개선할 뿐만 아니고, AS 첨가 저 나트륨 김치(김치 대조군보다 1.39배)보다는 낮을지라도 숙성 6일째에 저 나트륨 대조군 김치보다 마크로파지 활성을 유의적으로 증진시켰다(김치 대조군보다 1.28배).

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.111-119
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• 2014

다양한 기능성을 갖는 유청과 표고버섯을 혼합한 기능성 음료를 개발해 유청의 활용 범위를 높이고자, 유청과 표고버섯을 혼합하여 유산균 발효를 시킨 다음, 발효 전 후 성분 비교, 항산화 활성 평가 및 관능검사 등을 실시한 결과는 다음과 같다. 표고버섯 첨가량에 따른 pH 변화는 버섯 첨가량이 증가할수록 약간 감소하는 경향을 보였으나, 시료구별 큰 유의적인 차이를 보이지 않았다. 산도는 표고버섯 첨가량이 증가할수록 높아지는 걸 확인하였다. 표고버섯 첨가 유청 발효액의 유산균수는 $10^{11}$까지 확인되어 유산균 음료로의 가능성을 확인하였다. 발효 전 유청과 발효 후 유청 발효액의 단백질 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았고, 지방 함량은 0.31%에서 0.63%로 발효 후 유청 발효액이 약 2배 정도 증가하였다. 유리당은 lactose의 경우, 발효 전 4.83%에서 발효 후 2.48~2.61%로 급격히 감소하였다. 유리아미노산 함량은 발효 전 유청은 196.7 mg%였고, 발효 후 유청 발효액의 경우 260.16~462.16 mg%로 함량이 증가하였다. 발효 전 후 DPPH radical 소거 활성은 유산균 접종 후 즉시 측정한 값과 비교해, 발효 24시간째 측정한 값이 모든 시료구에서 높게 나타났다. ABTS radical 소거 활성은 DPPH radical 소거 활성 측정 결과와 마찬가지로 발효한 시료가 발효 전 시료에 비해 활성이 매우 높게 나타났다. 발효 전 후 산화질소 생성량은 발효 후의 산화질소 생성량이 발효 전의 산화질소 생성량에 비해 낮아지는 경향을 보였다. 유청 발효액의 관능평가 결과는 색, 맛 및 종합기호도 항목에서는 1.0% 첨가구에서 4.7, 4.5 및 4.8로 가장 높은 기호도를 보였다. 유청 발효액의 브랜딩을 통한 유청 음료의 관능평가 결과, 브랜딩 후 유청 음료는 7~8점 정도의 기호도를 보여 음료로써의 기호도 값을 확보하였다. 표고버섯향 첨가량에 따른 기호도를 보면 0.01% 첨가 시료구에서 모든 항목의 기호도가 높게 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권9호
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• pp.1255-1259
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• 2004

The objective of this study was to evaluate the effects of halogenated compounds, organic acids, unsaturated fatty acids and their mixtures on in vitro methane production and fermentative characteristics of mixed rumen microorganisms. Agents used in two in vitro experiments were bromoethanesulfonic acid (BES) and pyromellitic diimide (PMDI) as halogenated compound, fumarate and malate as organic acid, and linoleic acid and linolenic acid as unsaturated fatty acid sources. Ruminal fluid collected from a Holstein steer fed tall fescue and concentrate mixtures was incubated at $39^{\circ}C$ for 48 h with addition of those materials. Single supplementation of halogenated compounds, organic acids or unsaturated fatty acids decreased in vitro methane production (p<0.05). The second experiment was designed to investigate effects of combination of one of halogenated compounds and either organic acids or fatty acids on methane production. Lower concentration of methane and lower A:P ratio were observed with PMDI compared with BES (p<0.01). In general medium pH, VFA, total gas and hydrogen production, and dry matter degradability were affected by addition of the same compounds. In addition, PMDI+malate treatment resulted in the highest molar proportion of propionate, and lowest A:P ratio and methane production (p<0.01). Hydrogen production was highest in PMDI+linolenic acid and lowest in BES+malate treatment (p<0.01). PMDI+malate combination was the most recommendable in reducing methane production without too much influence on digestibility under conditions of present studies.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제10권2호
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• pp.215-222
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• 1997

Ten rice varieties were planted at two locations (lowland and highland), during the wet and dry seasons of different years. In vivo digestibility and voluntary intake of the straw, were determined in groups of fat-tail sheep, supplemented with $18g{\cdot}kg^{-0.75}$ concentrate DM, containing ~20% crude protein. Voluntary intake of digestible straw organic matter (DOMI) consistently varied from 15.2 to $20.9g{\cdot}kg^{-0.75}$ between straw varieties, averaged over locations, years and seasons, despite considerable variation between individual batches. This variation in the nutritive value of the straw was independent of straw and grain yield, so it would seem that there is scope for selection of rice varieties with straw of higher nutritive value. The variation in DOMI of straw among location of growth, year and season, was of a magnitude similar to the improvement brought about by urea-ammoniation. The in sacco degradation characteristics and digestibility of rice straw residues were superior to those of the offered straw. This can be attributed to a preference for rice straw leaves relative to stems. Averaged over location of growth, year and season, characteristics of in sacco degradation, i.e. the rate of fermentative degradation and the truly undegradable fraction, emerged as accurate predictors of the nutritive value of rice straw.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권9호
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• pp.1248-1254
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• 2012

The effect of silage additives on ensiling characteristics and nutritive value of Napier grass (Pennisetum purpureum) silages was studied. Napier grass silages were made with no additive, fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria (FJLB), molasses or cassava meal. The ensiling characteristics were determined by ensiling Napier grass silages in airtight plastic pouches for 2, 4, 7, 14, 21 and 45 d. The effect of Napier grass silages treated with these additives on voluntary feed intake, digestibility, rumen fermentation and microbial rumen fermentation was determined in 4 fistulated cows using $4{\times}4$ Latin square design. The pH value of the treated silages rapidly decreased, and reached to the lowest value within 7 d of the start of fermentation, as compared to the control. Lactic acid content of silages treated with FJLB was stable at 14 d of fermentation and constant until 45 d of ensiling. At 45 d of ensiling, neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) of silage treated with cassava meal were significantly lower (p<0.05) than the others. In the feeding trial, the intake of silage increased (p<0.05) in the cow fed with the treated silage. Among the treatments, dry matter intake was the lowest in the silage treated with cassava meal. The organic matter, crude protein and NDF digestibility of the silage treated with molasses was higher than the silage without additive and the silage treated with FJLB. The rumen parameters: ruminal pH, ammonia-nitrogen ($NH_3$-N), volatile fatty acid (VFA), blood urea nitrogen (BUN) and bacterial populations were not significantly different among the treatments. In conclusion, these studies confirmed that the applying of molasses improved fermentative quality, feed intake and digestibility of Napier grass.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제6권2호
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• pp.51-57
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• 1978

섬유소 자화세균의 분리 및 이용과정에서 혼합배양하므로써 균체증식이 향상 되었는데, 이러한 혼합배양에 따른 여러 가지 영향과 보조균을 동정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Cellulomona flavigena의 단독배양에서는 O.D.가 0.26이였으나, 보조균과 혼합배양하므로써 O.D.가 0.37로 증가하였다. 2) 보조균은 gliding motility가 있었으며, microcyst가 확인되었는데 이것은 Sporocytophga 속과 일치하였다. 3) 혼합배양에서 생육최적 pH는 7.2 부근이 좋았으며, 최적온도는 3$0^{\circ}C$ 부근이었다. 4) 혼합배양에 있어서 두 균의 분포도는 10 : 1 정도로 Cellulomonas flavigena가 주로 분포되어 있었다. 5) Cellulomonas flavigena의 growth factor로서 thiamine과 biotin을 요구하였으며, Sporocytophaga sp.는 vitamin 요구성이 없었다. 6) Cellulomonas flavigena의 단독배양액에서는 추적할 만한 glucose 량이 없었으나, 혼합배양에서는 glucose가 확인되었다. 7) Cellulomonas flavigena의 균체중 필수아미노산으로 valine, leucine, arginime이 비교적 많은 편이였다

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권6호
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• pp.1009-1015
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• 2000

본 연구에서는 적갓김치의 발효과정에 따른 발효특성과 항산화성을 규명하기 위해 갓김치와 가열 쇠고기를 이용한 model system을 만들어 쇠고기 지방질에 대한 항산화성을 살펴보았고 용매별로 추출한 김치성분의 항산화성을 살펴보았다. 적 갓김치는 15$^{\circ}C$에서 발효가 진행되면서 6일째 김치의 pH가 4.5에 도달하였다. 발효진행에 따라서 산도는 증가하였고 환원당은 서서히 감소하였으며 이때 젖산균수 역시 최대치에 도달하였다. 또한 a-scorbic acid 함량은 발효가 진행되면서 감소하였다가 발효 6일째에 다시 다소 증가하였다. 총 페놀함량은 생 시료에서보다는 갓김치에서 높게 나타났으며 발효가 진행됨에 따라 총 페놀함량은 증가하였다. 적 갓김치를 가열쇠고기와의 model system을 조제하여 TBA가를 통해 항산화성을 살펴본 결과 첨가한 김치의 양이 많을수록 항산화성이 높게 나타났으며 생시료일 때보다는 김치의 항산화성이 우수하였으며 발효가 진행된 숙성상태일 때 더 항산화성이 우수하였다. 동결건조시킨 적 갓김치를 물, 메탄올, 핵산 세가지 용매로 추출하여 항산화성을 살펴보았을 때 메탄을 추출물의 항산화성이 가장 높게 나타났다. 또한 담금직후보다는 숙성된 상태의 갓김치가 항산화성이 높았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1260-1269
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• 2018

Production of good Koji primarily depends upon the selection of substrate materials and fermentative microflora, which together influence the characteristic flavor and aroma. Herein, we performed comparative metabolomic analyses of volatile organic compounds (VOCs) and primary metabolites for Koji samples fermented individually with Bacillus amyloliquefaciens and Aspergillus oryzae. The VOCs and primary metabolites were analyzed using headspace solid phase microextraction (HS-SPME) followed by gas chromatography time-of-flight mass spectrometry (GC-TOF-MS). In particular, alcohols, ketones, and furans were mainly detected in Bacillus-fermented Koji (Bacillus Koji, BK), potentially due to the increased levels of lipid oxidation. A cheesy and rancid flavor was characteristic of Bacillus Koji, which is attributable to high content of typical 'off-flavor' compounds. Furthermore, the umami taste engendered by 2-methoxyphenol, (E,E)-2,4-decadienal, and glutamic acid was primarily detected in Bacillus Koji. Alternatively, malty flavor compounds (2-methylpropanal, 2-methylbutanal, 3-methylbutanal) and sweet flavor compounds (monosaccharides and maltol) were relatively abundant in Aspergillus-fermented Koji (Aspergillus Koji, AK). Hence, we argue that the VOC profile of Koji is largely determined by the rational choice of inocula, which modifies the primary metabolomes in Koji substrates, potentially shaping its volatolome as well as the aroma characteristics.