• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권5호
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• pp.469-473
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• 2007

비동결 파운드 케이크의 배합비를 반응표면분석법에 의해 여러 가지 동결방지제의 함량을 조절하여 결정하였다. 수분함량만이 동결방지제 함량과 선형관계를 나타내었으나, 다른 반응변수들은 quadratic모형으로 나타났다. 비동결 파운드 케이크에 제조시 함유되는 당류의 최적 배합비는 7736 : 0.0 : 20.4, 60.0 : 32.8 : 16.4, 70.8 : 11.2 : 19.6와 같이 3가지로 제시되었다. 최적배합비로 제조한 파운드 케이크의 냉동 시간은 기준 배합비로 만든 케이크보다 $45{\sim}27%$가 단축되었으며, 동결점은 $-20^{\circ}C$이하에서 나타났다. 동결방지제의 적절한 배합율을 적용하면 빙점강하에 의해 가공식품 냉동에 필요한 냉동 에너지 감소 효과를 얻으며 기존제품과 유사한 품질 특성을 구할 수 있음을 알았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권5호
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• pp.717-725
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• 2021

This study aimed to optimize medium composition and culture conditions for enhancing the biomass of Lactobacillus plantarum 200655 using statistical methods. The one-factor-at-a-time (OFAT) method was used to screen the six carbon sources (glucose, sucrose, maltose, fructose, lactose, and galactose) and six nitrogen sources (peptone, tryptone, soytone, yeast extract, beef extract, and malt extract). Based on the OFAT results, six factors were selected for the Plackett-Burman design (PBD) to evaluate whether the variables had significant effects on the biomass. Maltose, yeast extract, and soytone were assessed as critical factors and therefore applied to response surface methodology (RSM). The optimal medium composition by RSM was composed of 31.29 g/l maltose, 30.27 g/l yeast extract, 39.43 g/l soytone, 5 g/l sodium acetate, 2 g/l K₂HPO₄, 1 g/l Tween 80, 0.1 g/l MgSO₄·7H₂O, and 0.05 g/l MnSO₄·H₂O, and the maximum biomass was predicted to be 3.951 g/l. Under the optimized medium, the biomass of L. plantarum 200655 was 3.845 g/l, which was similar to the predicted value and 1.58-fold higher than that of the unoptimized medium (2.429 g/l). Furthermore, the biomass increased to 4.505 g/l under optimized cultivation conditions. For lab-scale bioreactor validation, batch fermentation was conducted with a 5-L bioreactor containing 3.5 L of optimized medium. As a result, the highest yield of biomass (5.866 g/l) was obtained after 18 h of incubation at 30℃, pH 6.5, and 200 rpm. In conclusion, mass production by L. plantarum 200655 could be enhanced to obtain higher yields than that in MRS medium

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권5호
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• pp.625-632
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• 2008

본 연구에서는 sourdough의 대체량을 20%, 40%, 60% 및 80%로 달리하여 제조한 호밀-밀 혼합빵의 품질 특성을 실험하였다. Sourdough의 pH와 총산도는 배양시간이 길어질수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었고, 총산도는 증가하였다. 호밀-밀 혼합반죽의 sourdough 대체량이 증가할수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었고, 총산도는 감소하는 경향을 나타내었다. 호밀-밀 혼합빵의 pH는 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 낮게 나타났고, 총산도는 높게 나타났다. 발효팽창력은 발효시간이 길어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, sourdough 20% 대체군이 111.43%로 가장 높게 나타났다. 비용적은 sourdough 20% 대체군이 1.87 mL/g로 가장 높았다. 굽기 손실률은 sourdough 80% 대체군이 7.39%로 가장 낮았다. 수분활성도는 대조군이 0.919로 가장 높았고, 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 낮게 나타났다. 명도, 적색도 및 황색도는 sourdough 대체군들이 대조군보다 유의적으로 높게 나타났다. 견고성, 점착성 및 씹힘성은 대조군이 가장 낮았고, 대조군보다 sourdough 대체군들이 유의적으로 높게 나타났다. 한편, 부착성은 대조군이 가장 높았고, sourdough 대체군들이 대조군보다 유의적으로 낮게 나타났다. 부서짐성, 응집성 및 복원성은 대조군과 sourdough 대체군들 간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 탄력성은 sourdough 20% 대체군이 0.746으로 가장 높았고, 40% 대체군이 0.629로 가장 낮았다. Sourdough 20% 대체군을 제외하고, 겉껍질과 로프의 양 옆면 사이에 브레이크(break)와 슈레드(shred)가 관찰되었다. 관능검사 결과에서 빵 속살의 색상, 기공의 균일성, 빵 속살의 경도, 입안에서의 점착성 및 전체적인 기호도는 sourdough 대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였고, 호밀향과 쓴맛은 이와 반대의 경향을 보였다. 기공의 밀도, 탄력성 및 신맛은 대조군보다 sourdough 대체군들의 점수가 유의적으로 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면, 대조군의 호밀-밀 혼합빵이 관능검사에서 가장 높은 점수를 나타냈고, sourdough 대체량이 많아질수록 관능검사 점수가 다소 떨어지기는 하였지만, 전체적인 품질특성을 고려해 보면 $20{\sim}60%$ 대체는 sourdough의 향과 맛을 지니면서도 상당히 우수한 빵제품을 생산해 낼 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1729-1737
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• 2010

본 연구는 양파즙을 이용하여 가축 사료첨가제용 Lactobacillus plantarum의 배양 최적화를 위하여 수행되었다. 양파즙의 첨가수준이 균체성장과 항산화 활성에 미치는 영향을 평가하였을 때, 그 첨가수준이 증가할수록 모두 높아졌다. 양파즙, 설탕 그리고 yeast extract를 배지성분요인으로 선택하였고, 배지 내 성분요인들의 혼합비율에 의한 효과를 평가하였다. 24 개의 실험들로 구성된 완전 요인 배치법을 이용하여 요인들의 주효과와 상호작용을 조사하였다. 균체성장과 항산화 활성에 대한 유의성 있는 긍정적 주효과는 각각 yeast extract와 양파즙에서 나타났다. 유의적인 상호작용으로는 항산화 활성에 대하여 설탕와 yeast extract 사이에서 나타났다. 최종적으로 양파 600 g/l, 설탕 15 g/l 및 효모추출물 5 g/l의 최적 배지조성을 선발하였다. 얻어진 최적배지의 효율을 분석하기 위하여 5 l 발효기를 이용하여 평가한 결과 최대 균체 성장량은 배양 12시간째에 $9.7\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)로 나타났다. 배양 마지막인 20시간 때에는 $8.9\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)의 균체 성장량을 보였으며 이는 예측된 $9.01\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)과 매우 유사한 결과였다. 배양액의 항산화 활성은 모든 배양 시간대에서 약 60~65%로 유지되었으며, 이것은 예측된 값(47.1%)보다 훨씬 우수하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.52-57
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• 2008

식물체 구성성분의 하나인 hemicellulose의 대부분을 차지하는 xylan은 농산 폐기물 또는 목재 성분의 약 30%를 차지하는 풍부한 자원물질이다. 이러한 xylan을 효과적으로 분해하기 위해 Bacillus에서 발현시킨 재조합 endoxylanase를 이용하여 기능성 식품소채인 xylooligosaccharide의 최적 생산 조건을 조사하였다. B. subtilis 재조합 균주 DB431/pJHKJ4를 이용한 발효조 회분배양 결과, endoxylanse의 총 활성은 857 unit/ml이며, 대부분이 세포밖으로 분비됨을 알 수 있었고, 분비효율은 92%로 나타났다. 재조합 endoxylanase를 이용하여 xylan으로부터 xylooligosaccharide 생성을 위한 최적 반응조건을 검토한 결과, xylooligosaccharide 생산을 위한 기질로는 birchwood xylan이 적합함을 알 수 있었고, 4%의 xylan 농도에서 가장 많은 xylooligosaccharide 을 생산하며, xylobiose와 xylotriose가 주생성물임을 알았다. 효소의 농토와 반응시간의 영향은 10 unit의 endoxylanase를 첨가하여 1시간 반응시켰을 때 가장 많은 양의 xylooligosaccharide을 생산할 수 있었고, 반응온도는 $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$가 적합함을 알았다. 결론적으로 재조합 endoxylanase을 이용한 xylooligosaccharide생성에는 10 unit endoxylanase과 4% birchwood xylan을 기질로 이용하여 $50^{\circ}C$에서 1시간 반응시키는 것이 최적반응 조건임을 알았다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.428-435
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• 2018

본 연구는 담수환경에서 항균활성을 보유한 미생물을 발굴하고, 활성 증진을 위해 배양조건을 최적화하는 것이다. 상주시 중동면 오상저수지에서 시료를 채취하여 38종의 미생물을 순수분리하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 근거하여 Proteobacteria강(22종), Actinobacteria강(7종), Bacteroidetes강(6종), Firmicutes강(3종)으로 구성되어있는 것을 확인하였다. 메티실린내성 황색포도상구군 등 10종의 유해미생물에 대한 항균활성을 보유한 Burkholderia sp. OS17 균주를 선발하였다. 항균활성 증진을 위한 상용배지, 온도, 초기 pH별 생육 및 항균활성 비교실험을 수행하였다. OS17 균주는 YPD 배지, $35^{\circ}C$, pH 6.5로 배양했을 때 가장 활성이 높았다. LB, NB, TSB, R2A 배지와 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 배양했을 때는 생장은 가능하나 항균활성이 전혀 없었다. 이전결과를 바탕으로 YPD 배지, $35^{\circ}C$에서 배양하면서 5 L fermenter를 이용하여 생육, 항균활성, pH 확인을 통해 배양 48시간을 최적 배양시간으로 선정하였다. 항균활성을 보유한 미생물의 배양 최적화는 항균물질 생산에 영향을 미치고, 이는 상업적 응용에 이점으로 작용할 수 있다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제29권6호
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• pp.661-669
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• 2013

마늘을 이용한 청국장의 제조조건을 최적화 하고자 중심합성계획에 따라 마늘의 첨가량($X_1$), 마늘 열처리시간($X_2$) 및 청국장 발효시간($X_3$)을 독립변수로 하고, 점질물 생성량($Y_1$), 산도($Y_2$), 아미노태 질소량($Y_3$), ${\gamma}$-GTP($Y_4$) 및 ABTS 라디칼 소거능($Y_5$)을 종속변수로 하여 반응표면분석을 실시하였다. 점질물 생성량의 정상점은 최대점으로 실제변수인 마늘의 첨가량이 6.53%, 열처리 시간 6.81분, 청국장 발효시간 55.18시간에서 13.02%의 최적 값을 보였다. 산도는 청국장의 발효시간이 길어질수록 증가하였으며, 최소값인 0.50%를 나타내는 마늘 첨가량의 실제변수는 7.75%, 열처리 시간은 3.42분, 청국장 발효는 58.60시간이었다. 아미노태 질소 함량은 80.58~158.82 mg% 범위였는데 정상점은 안장점으로 능선분석을 통해 얻어진 아미노태 질소의 최고값은 156.97 mg%였다. 이 때 마늘 첨가량 및 열처리 시간은 각각 6.21% 및 14.85분, 청국장 발효시간은 58.04시간이었다. ${\gamma}$-GTP 활성은 353.66 mU/mL의 최대값을 가질 때, 마늘 첨가량, 마늘 열처리 시간 및 청국장 발효시간이 각각 5.73%, 6.99분, 57.96시간 이었다. ABTS 라디칼 소거능은 마늘 첨가량과 청국장 발효시간을 낮추고 마늘의 열처리 시간을 높이는 경우 76.43%의 최고값 얻을 수 있었는데, 이에 따른 실제변수의 마늘의 첨가량과 열처리시간은 각각 3.78% 및 14.28분과 청국장 발효시간은 57.99시간이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 마늘이 첨가된 청국장 제조를 위해 마늘은 불린 콩 무게 대비 3.78~7.75%로 첨가하되 3.42~14.85분의 범위에서 스팀가열한 후 사용하며, 55~59시간 정도 발효시키는 것이 적합하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1295-1306
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• 2012

Carboxymethylcellulase를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA의 염기서열을 분석하고 계통 발생학 방법으로 비교한 결과, Bacillus atrophaeus로 확인되었다. 이 해양 미생물을 B. atrophaeus LBH-18로 명명하였으며 response surface method (RSM)를 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산 조건을 최적화하였다. 이 균주의 생육에 최적인 미강, 펩톤 및 배지의 초기 pH는 68.1 g/l, 9.1 g/l 및 7.0이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 55.2 g/l, 6.6 g/l 및 7.1이었다. 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 온도는 $30^{\circ}C$이었다. 이 균주의 생육에 최적인 생물배양기의 교반속도 및 통기량은 324 rpm 및 0.9 vvm이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 343 rpm 및 0.6 vvm이었다. 파이롯트 규모의 생물배양기를 사용하여 실험한 결과, 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 내압은 0.06 MPa이었다. 최적 조건의 내압으로 배양한 결과, 이 균주의 carboxymethylcellulase의 생산성은 127.5 U/ml이었으며, 이 결과는 내압을 가하지 않고 배양한 경우에 비하여 1.32배 향상된 것이다. 본 연구를 통하여 쌀 도정 공정의 부산물인 미강을 기질로 개발하였으며 해양 미생물을 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산기간을 7~10일에서 3일로 단축시켰다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권7호
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• pp.914-920
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• 2008

농축단호박 분말을 3, 6, 9, 12, 15%로 대체한 하드롤 반죽의 pH, 총산도 및 발효 팽창력, 하드롤 빵의 품질 특성인 pH, 총산도, 비용적, 굽기 손실률, 수분함량, 색도, 조직감, 외부와 내부 표면 관찰 및 관능검사는 다음과 같았다. 반죽의 pH는 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하고, 총산도는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 발효시간에 따른 발효 팽창력은 발효시간이 길어 질수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 빵의 pH와 총산도는 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 비용적과 굽기 손실률은 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 수분함량은 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 명도(L값)는 농축단호박 분말 대체량이 증가 할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 적색도(a값)는 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 녹색도가 감소하고 적색도가 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 황색도(b값)는 농축단호박 분말 대체군들이 대조군보다 높게 나타났다(p<0.05). 견고성, 응집성, 점착성, 씹힘성, 복원성은 농축단호박 분말 대체군들이 대조군보다 높게 나타났다(p<0.05). 부서짐성은 대조군과 농축단호박 분말 대체군들간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 부착성은 농축단호박 분말 12% 대체군이 $-3.124\;g{\cdot}s$로 가장 높았고, 6% 대체군이 $-1.469\;g\;g{\cdot}s$로 가장 낮았다(p<0.05). 탄력성은 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 빵속살의 색상과 경도는 농축단호박 분말대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 기공의 밀도는 12% 대체군을 제외하고 대조군보다 농축단호박분말 대체군들이 낮게 나타났다(p<0.05). 기공의 균일성, 빵속살의 탄력성은 농축단호박 분말 대체군들이 대조군보다 높게 나타났다(p<0.05). 단호박 향, 단맛, 구수한 맛은 농축단호박 분말 대체량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 입촉감과 종합적인 기호도는 대조군보다 농축단호박 분말 대체군들이 낮은 경향을 보였지만 평균 이상의 높은 점수를 나타내었다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 보면, 대조군이 종합적인 기호도에서 가장 좋은 점수를 나타내었고, 농축단호박 분말 대체군들이 다소 낮은 점수를 나타내었지만, 전체적인 품질특성을 고려해 보면 $6{\sim}9%$ 대체는 농축단호박 분말의 생리기능성을 고려할 때 하드롤 빵의 품질 특성에 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1294-1300
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• 2008

헤미셀룰라아제를 0.01, 0.02, 0.03, 0.04%로 첨가하여 제조한 백련차 식빵 반죽의 pH, 총산도 및 발효 팽창력, 백련차 식빵의 품질 특성인 pH, 총산도, 비용적, 굽기손실률, 수분함량, 색도, 조직감, 외부와 내부 표면 관찰 및 관능검사의 결과는 다음과 같았다. 반죽의 pH와 총산도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 발효 시간에 따른 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 백련차 식빵의 pH는 헤밀셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나 총산도는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 비용적은 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였고, 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 0.04% 첨가군이 14.31%로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 13.33%으로 가장 낮았다. 수분 함량은 대조군이 40.60%로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.03% 첨가군은 40.32%로 가장 낮았다. 명도는 대조군이 41.11로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 40.35로 가장 낮았으며, 녹색도는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 황색도는 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 19.28로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.04% 첨가군이 18.08로 가장 낮았다. 견고성과 부서짐성은 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였고, 복원성은 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 껍질색과 내부색은 시료들 간에 큰 차이가 없었으며, 식빵의 크기와 부피, 기공의 크기는 대조군이 가장 작았고, 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 커지는 경향을 보였다. 빵속살의 색상, 기공의 밀도와 균일성, 빵속살의 경도 및 탄력성은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 향미는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 부드러움, 씹힘성 및 종합적인 기호도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 연잎향, 구수한맛, 떫은맛, 쓴맛 및 이취는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 헤미셀룰라아제 0.02$\sim$0.03% 첨가는 반죽의 발효 팽창력, 식빵의 비용적, 조직감, 내부적 특성, 소비자 기호도 및 특성강도 등의 품질 특성을 고려할 때 식빵의 품질 특성에 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료되었다.