• 제목/요약/키워드: immobilized fermentation

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Development of a Novel Yeast Strain Which Ferments Soy Sauce by Protoplast Fusion

  • Lee, Eun-Ju;Kim, Jong-Kyu
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제3권1호
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    • pp.24-30
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    • 1993
  • In order to develop a novel yeast which produces the charateristic aroma of soy sauce, a protoplast fusion between Zygosaccharomyces rouxii WFS4 and Torulopsis versatilis IAM 4993 was carried out. Auxotrophic mutants as selective markers were obtained from Zygosaccharomyces rouxii and Torulopsis versatilis by treatment of N-methyl-N -nitro-N-nitrosoguanidine. The conditions of the protoplast formation and the regeneration for fusion were examined. The protoplast fusion using polyethylene glycol 4000 led to the fusion frequency of $4~5{\times}10^{-7}\;cells/ml$. Among fusants, a fusant ST723-F31 presented the best results in terms of the aromaticity of fragrance, the growth pattern, the resistance against salt and the degree of growth according to pH. It makes easy to control the production and the balance of aroma components so that it gives a good flavor, shortens the fermentation period and, simplifies the preparation process when using a bioreactor into which fusant is immobilized.

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Brevibacterium lipolyticum 변이주에 의한 1,4-Androstadiene-3, 17-Dione의 생성 (Production of 1,4-Androstadiene-3,17-dione by a Mutant Strain of Brevibacterium lipolyticum)

  • 최인화;이강만
    • 약학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.365-371
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    • 1989
  • Microbiological conversion of sterols to 17-ketosteroids has been recognized as a source for commercial preparation of steroidal drugs. In order to develop bacterial strains and process with Brevibacterium lipolyticum IAM 1398 capable of converting cholesterol to 1,4-Androstadiene-3,17-dione (ADD) at about 27% yield, we studied on strain improvement, fermentation condition and whole cell immobilization. By using UV and/or NTG as mutagens, a mutant to convert cholesterol to ADD with higher yield than 60% was selected. Better production of ADD was manifested in the case of maltose used as a supplemental carbon source, and yeast extract or soytone as a nitrogen source. Addition of tween 80 (0.05%) as a surfactant beneficial for increasing the productivity. The optimal initial pH of the medium was 6.5 and optimal culture temperature was $30^{\circ}C$. Whole cell immobilization by using carrageenan, agar, alginate and acrylamide was carried out and the activity of conversion was tested. In the case of carrageenan and agar, immobilized cells were active for at least two cycles of fermentation.

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배지성분이 고정화 곰팡이 세포를 이용한 Cyclosporin A 생산에 미치는 영향 (Effect of Medium Components on the Production of Cyclosporin A by Immobilized Fungal Cell, Tolypocladium inflatum)

  • 이태호;장용근전계택
    • KSBB Journal
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    • 제11권5호
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    • pp.613-621
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    • 1996
  • Wild-type 곰팡이인 Tolypoc/adium inflatum의 고정상배양을 통해 탄소원, 질소원, 아미노산 등이 peptide 항생제 계통 의 면역억제제인 cyclosporin A(CyA) 생합성에 미치는 영향을 조사하였다. 질소 원으로서 ammonium sulfate가 첨가된 경우에, f fructose 또는maltose 등을 탄소원으로 이용하는 배 지가 glucose가 첨가된 배지에 비해 월등히 높은 C CyA 생산성을 보였으나. ammonium sulfate의 부 재시에는 탄소원들의 종류에 관계없이 CyA 생산성 이 매우 낮게 나타났다. 질소원의 경우는 무기 질소 원인 ammonium sulfate가 CyA 생산에 가장 훌륭 한 성분으로 작용했으며, 그밖에 ammonium phos p phate, ammonium citrate 역시 CyA 생산을 어느 정도 증가시키는 효과를 보였다. 최척 ammonIum s sulfate의 농도는 109/L로 밝혀 졌으며 배양초기 에 a ammonium sulfate릎 첨가해 주는 경우가 배양중간 에 첨가하는 경우보다 CyA 생산에 더 효율적인 것 으로 나타났다. 아미노산의 경우 L-valine에 의한 C CyA 생합성 증진 효과가 가장 투렷하게 나타났다. 최적 L-valine 농도는 109/L이였으며 L-valine이 배양 초반부터 배지 중에 존재하는 것이 CyA 생합 성에 가장 유리한 것으로 나타났다.

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Investigation on the Microbiological and Biochemical Properties of Kimchi in the Solid-state Model System Designed for Fermented Sausages

  • Lee, Joo-Yeon
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.236-242
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    • 2010
  • The objective of this study was to investigate the potential of the application of kimchi LAB as starter culture in the production of fermented sausages. For this, the solid-state model media composed to simulate the substantial conditions of meat mixtures were fermented for 120 h after the treatment with different concentrations of kimchi (0.5, 1.0, 1.5, 3.0, and 5.0%) and lyophilized kimchi-powder (0.2 % and 0.5%). During the fermentation period, the growth of total viable cells and LAB, and the changes of pH and titratable acidity were investigated. The initial LAB counts ranged from 7.18 to 8.34 Log CFU/ mL for kimchi media and from 6.93 to 6.94 Log CFU/mL for kimchi-powder media depending on the added concentrations. The kimchi LAB in this study were not influenced by the immobilized condition for their adaptation and growth by showing no lag phase and thus acted similar as in the submerged medium. The initially increased counts reached around 9 Log CFU/ mL in 12 h independent of the concentrations of a ded kimchi. However, the growth and metabolic activity of kimchi-powder LAB were influenced by the immobilized condition. Supposedly, as the nutrient supply in solid-state depended solely on diffusion, these differences in the souring properties were caused by the LAB topography in the medium matrix. Nevertheless, the differences in the numbers of LAB between two media were less than 0.5 Log units and the pH drop in the solidstate batches was quite rapid and reached low values. Therefore, it can be assumed that kimchi and kimchi-powder LAB showed the utility as the substitute of commercial starter culture even without a rehydrating pretreatment.

Aspergillus niger를 고정화한 Alginate Bead에 의한 납 흡착 (Lead Biosorption by Alginate Beads Immobilizing Aspergillus niger)

  • 방병호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권3호
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    • pp.185-190
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    • 2001
  • 알긴산은 일반적으로 미생물의 고정화에 널리 사용되는 biopolymer이다. 본 연구는 구연산 생산균인 Aspergillus niger를 calcium alginate로 고정화한 beads로 납의 흡착 특성을 조사하였다. A. niger beads는 $CaCl_2$를 사용하여 주사기로 제조하였으며 이 beads를 납제거에 이용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 즉, A. niger를 구연산 생성배지에서 1일에서 7일까지 배양한 후 제조한 beads로 납흡착량을 측정한 결과는 3일간 배양된 곰팡이 beads에서 가장 높았다. 발아되지 않은 beads와 3일간 배양된 beads로 시간에 따른 납흡착량을 정량한 결과 30분까지는 그 흡착량이 동일하게 급격히 증가하였으며 그 후 발아되지 않은 beads는 더 이상 흡착이 일어나지 않았으나 3일간 배양된 곰팡이 beads는 시간이 지남에 따라 천천히 계속 흡착하여 1시간 후에는 480 ppm까지 흡착하였다. 납흡착시 최적 pH와 온도는 각각 6과 $35^{\circ}C$로 나타났다. 납용액 50 ml (500 ppm)이 든 250 ml 삼각플라스크에 beads $50{\sim}100$개가 최적이었으며 그 이상에서는 납흡착율이 감소하였다. 중금속에 대한 흡착율은 납> 구리> 카드뮴 순이었으며 0.1 M $CaCl_2$, 0.1 M NaOH 및 0.1 M KOH의 전처리의 효과는 없었으며 0.1 HCI로 곰팡이 bead의 납탈착하여 beads를 재사용이 가능하였다.

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Brevibacterium flavum ATCC 14067과 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032의 원형질체 융합에 의한 L-Methionine의 생산 (L-Methionine Production by Protoplast Fusion of Brevibacterium flavum ATCC 14067 and Corynebacterium glutamicum ATCC 13032)

  • 빈재훈;정수자;신동분;류병호
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.561-567
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    • 1991
  • 본 연구는 Brevibacterium flavum ATCC 14067 및 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032간의 protoplast fusion을 행하여 L-methionine의 생산성을 검토하고 발효조건을 개선하기 위하여 연속배양을 행하였다. N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) $500{\mu}g/ml$로 처리하였으며 B. flavum K-104($Thr\;Met\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}$)와 C. glutamicum B-70($Thr\;Hos\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}$)의 변이주를 분리하였다. 이들 변이주에 $500{\mu}g/ml$의 lysozyme을 처리하였을 때 원형질체 형성을 및 재생율은 각각 99% 및 $64{\sim}66%$를 나타내었으며 융합 빈도는 3% PVP를 함유한 35% PEG 용액에서 $3.5{\times}10^{5}$을 나타내었다. Sodium alginate로 고정화시킨 융합주 BFCG 37은 72시간 회분배양에서 0.89g/l의 methionine을 생산하였고 연속배양에서는 $18.75mg/^{1}hr\;^{1}$의 L-methionine를 안정적으로 생산할 수 있었다.

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Rhizopus japonicus와 Zymomonas mobilis의 혼합고정화 배양계에 의한 생전분으로부터 에탄올 생산 (Ethanol Production from Raw Starch by Co-Immobilized Mixed Rhizopus japonicus and zymomonas mobilis)

  • 최수철;이상원;박석규;성찬기;손봉수;성낙계
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.708-714
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    • 1996
  • 호기성의 Rhizopus japonicus와 혐기성 Zymomonas mobilis로 구성된 혼합고정화 배양계(R-Z계)를 제조하고, 생전분으로부터 에탄올 생산에 응용하였다. R. japonicus를 고정화배양하므로서 액체배양에서 보다 2배 높은 glucose량을 얻었다. R-Z계의 에탄올 생산량은 1.67g/L(Yp/s, 0.094)이 었지만, 배양 24시간째부터 산소공급을 억제한 R-Z 24계에서는 6.54g/L(Yp/s, 0.38)의 에탄올을 얻어 대조구의 약 4배를 향상시켰다. 회분배양에서는 5%의 기질 농도가 적당하였으며, 생산된 에탄올은 15.02g/L(Yp/s, 0.36)이었다. 2% 기질을 5회 첨가한 유가배양에서는 2%기질의 회분배양과 동등한 수율인 0.38을 얻었다.

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고정화 Aspergillus niger Bead를 이용한 포도당과 호박으로부터 구연산 생성 (Citric Acid Production from Glucose and Pumpkin by Using Immobilized Bead of Aspergillus niger)

  • 방병호
    • 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.

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Bacillus sp. I-5 Cyclodextrin Glucanotransferase에 의한 Cyclodextrin의 영향 (Production of Cyclodextrin by Bacillus sp. I-5 Cyclodextrin Glucanotransferase)

  • 김성혁;최종수;정갑택;유영수;정동선;박관화
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.6-11
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    • 1994
  • 토양에서 분리한 Bacillus sp. I-5의 cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)는 ${\beta}-$${\gamma}-cyclodextrin(CD)$를 주로 생성하는 효소로서 최적 반응조건은 pH 8.0, $50^{\circ}C$에서 최적 반응이었다. 생성되는 CD의 조성비는 buffer 용액에 따라 영향을 받았으며 sodium acetate의 농도를 200mM로 하였을 때 ${\gamma}-CD$의 생성은 35% 가량 증가하였다. 기질인 가용성 전분의 DE value에 따라 CD의 생성이 달라져 $3.5{\sim}6.0$범위의 DE value의 전분을 기질로 사용하였을 때 CD이 가장 많이 생성되었다. CD을 연속적으로 생산하기 위하여 CGTase를 가역적으로 용해-침전되는 담체인 hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate에 고정화하였고 고정화된 CGTase는 pH 7.5에서 물에 용해되고 pH 6.0에서 쉽게 침전되는 특성을 나타내었다. CD의 연속적 생산은 고정화된 CGTase에 의한 CD의 생산, 반응하지 않은 기질을 glucose로 분해, glucose를 알코올로 발효시키는 단계로 하는 효소반응기를 개발하여 최종적으로 CD 혼합액과 에탄올이 생성되도록 하였다. 10%의 가용성 전분으로부터 생산된 전체 CD의 양은 3.65g이었다.

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