• 제목/요약/키워드: optimal fermentation time

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김치저장 중 최적의 맛 유지를 위한 김치냉장고 발효·보관 모드의 개발 (Development of fermentation·storage mode for kimchi refrigerator to maintain the best quality of kimchi during storage)

  • 문송희;김은지;김은정;장해춘
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.44-54
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    • 2018
  • 본 연구에서는 김치의 최적 발효 온도 및 기간을 도출하고 도출된 최적 발효 온도와 기간으로부터 김치냉장고 발효 보관 모드를 개발하여, 이 신규 모드가 적용된 김치냉장고 조건에서 보관된 김치가 일반보관 모드에서 보관된 김치시료보다 차별화된 맛과 품질을 나타냄을 검증하고자 하였다. 김치 발효 온도 설정을 위해 김치내 Leuconostoc속이 Lactobacillus속보다 같은 온도에서 보다 생육증가율이 높은 온도 구간을 조사하였을 때 5, 10, $15^{\circ}C$ 구간 중 $5^{\circ}C$ 부근에서 Leuconostoc속의 생육증가율이 Lactobacillus속의 생육증가율보다 가장 높게 (5.3배) 나타났다. 이후 5, 6, $7^{\circ}C$에서 김치발효를 수행하면서 이에 따른 김치의 pH, 산도, 총유산균수, 총유산균 중 Leuconostoc속의 수, 관능평가 등으로 최적 김치 발효 온도 및 발효 기간을 도출하였다. 이로부터 최적 김치 발효 온도는 $6^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 김치의 최적 발효일(발효종료일=유산균수 $10^8-10^9CFU/mL$+산도 약 0.40%)에 도달하는데 겨울철에는 약 4-7일, 봄 가을에는 약 3-5일이 소요되었다. 이에 따라 김치 발효 보관 모드 조건으로 발효 온도는 $6^{\circ}C$, 발효기간은 겨울철 111시간, 봄 가을철 58시간으로 설정하고, 발효 후 즉시 $-2--1^{\circ}C$에서 보관하는 것으로 설정하였다. 김치 발효 보관 모드 적용에 따른 김치특성을 조사하였을 때, 모드 적용 김치시료는 일반보관 모드( $-2--1^{\circ}C$)에서 보관된 대조구 김치시료보다 발효초기(2주)에는 산도 증가가 높게 나타났으나 장기저장 시(12주)에는 모두 비슷한 산도를 나타내었다. 총유산균수는 대조구 김치시료보다 최대 약 $10^1CFU/mL$ 더 높일 수 있고, 이때 검출되는 총유산균 중 Leuconostoc속의 수는 대조구 보다 더 높은(약 $10^1-10^2CFU/mL$) 상태로 김치저장기간 내(12주) 유지됨을 알 수 있었다. 이에 따라 모드 적용 김치시료는 단맛 및 씹었을 때 탄산미 등에 의한 청량감이 우수하여 종합적 기호도가 대조구보다 높게 평가되었다. 본 연구결과는 기존의 저온유지( $-2--1^{\circ}C$)로 발효 억제에 의한 단순 김치보관기능에서 더 나아가 최적의 김치 발효 보관 모드 기능부여로 맛있는 발효 김치 구현과 이의 오랜보관(12주)이 가능함을 시사한다.

프로바이오틱 Lactobacillus brevis SBB07의 균체량 증가를 위한 배양 조건 최적화 (Statistical Optimization of Culture Conditions of Probiotic Lactobacillus brevis SBB07 for Enhanced Cell Growth)

  • 정수지;양희종;류명선;서지원;정성엽;정도연
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.577-586
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    • 2018
  • 본 연구는 전보의 블루베리로부터 분리하여 프로바이오틱스 특성이 우수한 Lactobacillus brevis SBB07의 기능성에 관한 연구에 이어, 산업적 적용을 위한 배양 시간, 배양용 배지의 성분 및 농도, 초기 pH, 배양 온도의 영향 등을 조사하였다. SBB07의 균체량 증진을 위한 배지 최적화를 수행하였고 이를 위해 통계적 방법인 Plackett-Burman design (PBD)와 central composite design (CCD)를 이용하여 배지의 성분 및 최적 농도를 확인하였다. PBD의 경우 탄소원 7종, 질소원 6종, 기타 미량 원소 6종을 이용 총 19가지 요소를 적용하였으며, 이 중 protease peptone, corn steep powder (CSP), yeast extract가 SBB07의 균성장에 중요 인자로 확인하였다. PBD에서 선정된 3가지 인자를 CCD에 적용하였으며 이를 통해 균체 성장을 위한 최적 농도로 protease peptone 2.0%, CSP 2.5%, yeast extract 2.0%로 이때 최대 균체량은 2.93963 g/l가 예측되었다. 모델의 검증 실험을 통해 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였으며, 확립된 최적 배지를 사용하여 배양 온도 및 초기 pH에 따른 영향을 조사한 결과 기본배양조건과 비교하였을 때 $37^{\circ}C$, 초기 pH 8.0에서 균체량이 $2.2933{\pm}0.0601g/l$에서 $3.85{\pm}0.0265g/l$로 약 1.68배 증가함을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 프로바이오틱스 소재로서 우수한 기능성을 갖는 L. brevis SBB07의 배양 조건 확립을 통해 향후 소재의 산업화를 위한 기반을 확립하였다.

총체맥류 분쇄 사일리지 조제를 위한 적정 수확시기 (An Optimum Harvest Time for Making Grinded Silage of Barley and Wheat for Whole Crop)

  • 송태화;강천식;정영근;박종호;박태일
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.264-270
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    • 2017
  • 이 연구는 배합사료 대체용 분쇄사일리지를 조제하기 위한 보리와 밀의 적정 수확시기와 사료가치 및 발효품질을 구명하고자 실시하였다. 그 결과, 수분함량은 새쌀보리와 금강밀 모두 수확시기가 늦어짐에 따라 감소하는 경향을 보였는데, 수분감소는 새쌀보리가 금강밀보다 더 빠르게 진행되었다. 생육특성에서 수확시기에 따른 초장길이의 변화는 없었고, 경수는 감소하는 경향을 보였다. 건물수량과 TDN수량은 새쌀보리는 출수 후 35일과 40일에서 출수 후 30일보다 유의적으로 높은 값을 보였고, 금강밀은 출수 후 40일과 45일에서 출수 후 35일보다 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.05). 조단백질 함량은 수확시기가 늦어질수록 새쌀보리와 금강밀 모두 증가하는 경향을 보였고, 조섬유, 조지방 및 조회분함량은 수확시기가 늦어짐에 따라 비슷하거나 약간 낮아지는 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다. NDF와 ADF 함량은 수확시기가 늦어짐에 따라 새쌀보리는 감소하는 경향을 보였고, 금강밀은 비슷한 경향을 보였으며, TDN 함량은 수확시기에 따라 새쌀보리는 다소 증가하는 경향을 보였으나, 금강밀은 비슷한 값을 나타냈다. 총체분쇄 사일리지의 발효 전 후 사료가치는 일반성분들이 약간 증가되는 경향이 있었지만 통계적인 유의성은 없었다. 발효품질면에서 수확시기가 늦어짐에 따라 새쌀보리는 pH가 높아지고 젖산함량이 유의적으로 낮아졌으며(p<0.05), 금강밀은 pH가 비슷한 값을 보였고, 젖산함량은 낮아지는 경향을 나타냈다. 따라서 총체분쇄 사일리지를 조제하기 위한 적정 수확시기는 수량성과 품질을 같이 고려해보면 새쌀보리는 출수 후 35일이 적절하고, 금강밀은 출수 후 40~45일이 적절할 것으로 사료된다.

Medium Concentration Influencing Growth of the Entomopathogenic Nematode Heterorhabditis bacteriophora and its Symbiotic Bacterium Photorhabdus luminescens

  • Yoo, Sun-Kyun;Brown, Ian;Cohen, Nancy;Gaugler, Randy
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권4호
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    • pp.644-648
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    • 2001
  • The biological control potential of entomopathogenic nematodes (EPN) can be enhanced by improved culture efficiency. Optimization of the media is a key factor for improving in vitro mass production of entomopathogenic nematodes. This study reports the effect of medium concentration. The medium is a combination of carbohydrates, lipids, proteins, sats, and growth factors, on the growth of Heterorhabditis bacteriophora and its symbiotic bacterium Photorhabdus liminescens. The overall optimal medium concentration for nematode recovery, hermaphrodite size, bacterial mass, infective juveniles (IJs) yield, and doubling time was 84 g/l. At this concentration rate, the doubling time of IJs production and the biomass of symbiotic bacteria was 1.6 days and 12.8 g/l, respectively. The maximum yield of $2.4{\times}{10^5}IJs/ml$ was attained within a one-generation cycle (eight days). The yield coefficient was $2.8{\times}{10^6}$ IJs/g medium, and the maximum productivity was $3.1{\times}{10^7}$ IJs per day. Medium concentration affected two independent factors, recovery and hermaphrodite size, which in turn influenced the final yield.

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배추김치의 저장성에 미치는 감자 첨가의 영향 (Effects of Potato on the Storage of Kimchi)

  • 백재은
    • 한국식품영양학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.421-426
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    • 2007
  • This study was carried out to investigate the properties of Kimchi made with potato as compared to Kimchi made with radish. The pH, acidity, hardness, and number of lactic acid bacteria were examined as properties of the Kimchi to determine the suitability of adding the potato and with focus on the possible duration of storage. First in the case of pH, the storage duration at pH $4.2{\sim}4.3$, which is the state for optimal tasting Kimchi, was approximately 10days in the control group, while that of the experimental group was 10 to 16 days, and thus, longer than the control. Second in the case of acidity, representing the maturity of Kimchi, we examined the time it took to reach 0.6% acidity, in which the experimental group took more longer time than the control. Although the experimental group was slower to mature than the control, the period for keeping at the proper pH was longer than that of the control group. Thirdly, in the case of hardness, which relates to softening, the experimental group had remarkably high values. This suggests that the Kimchi in the experimental group had a more rigid texture and more difficultly softening than the control group. Lastly in the case of the number of lactic acid bacteria, which closely relates to the process of fermentation, there were no significant differences. In conclusion, these results indicate that adding potato to Kimchi can extend its storage period.

마이크로버블을 이용한 음폐수의 외부탄소원으로서의 재활용 가능성 연구 (A Study on the Recycling of Foodwaste Leachate as External Carbon Sources Using Microbubble)

  • 임지영;박수영;김진한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.651-657
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 마이크로버블을 이용하여 외부탄소원으로서 음폐수의 재활용 가능성을 검토해 보고자 하였다. 가압탱크 압력 3 bar, 순환유량 3.65 LPM, 공기주입량 0.3 LPM의 회분식으로 진행된 실험에서 마이크로버블 접촉시간의 경우 18시간이 음폐수 외부탄소원의 재활용 기준을 만족하는 적정 시간임을 확인하였다. 회분식 실험 결과를 바탕으로 체류시간을 12, 14, 16, 18시간으로 설정하여 연속식 실험을 하였다. 연속식 실험에서도 체류시간 18시간에서 T-P를 제외한 SS, T-N, n-Hexane 추출물질, VFA 항목에서 외부탄소원 재활용기준을 만족하였다. 음폐수 원수 중 용존성 인의 농도가 전체 인 농도 중 약 88.5% 이상으로 용존성 인의 제거를 위해서는 응집제 사용이 필요함을 알 수 있었다. 또한, VFA의 경우 호기성 조건에서 유기물의 분해속도 및 농도에 따라 크게 영향을 받기 때문에 외부탄소원 재활용기준을 만족하기 위해서는 적절한 체류시간 선정 또는 산발효조 공정의 추가가 필요할 것으로 사료된다.

볏짚배지의 살균조건이 느타리버섯균의 균사생장에 미치는 영향 (Effect of Pasteurized Substrates in Various Condition on the Mycelial Growth of Oyster Mushroom, Pleurotus spp.)

  • 전창성;신동훈;박정식;오세종
    • 한국균학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.103-108
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    • 2000
  • 느타리버섯 재배용 볏짚배지의 살균과 관련하여 균사생장에 미치는 영향을 실내에서 시험한 결과, 느타리버섯의 균사생장은 $60^{\circ}C$에서 살균한 것이 가장 우수하였고 살균온도가 높아질수록 감소되었으며, 병원균의 생장은 $121^{\circ}C$에서 가장 양호하고 온도가 낮을수록 감소되었다. 볏짚배지의 살균시간은 8, 12시간에서 느타리버섯의 균사생장이 가장 양호하였고 24시간 처리에서는 오히려 균사생장이 감소되었다. 살균시간과 침수시간에 따른 배지 pH의 변화는 침수시간이 길어지면 산도가 낮아지고 살균과 후발효후 종균접종시에는 전반적으로 균형을 이루었다. 느타리버섯 볏짚배지의 살균시간에 상관없이 균사생장정도는 $25{\sim}30^{\circ}C$에서 가장 양호하였다. 느타리버섯의 볏짚배지는 2회 살균보다는 1회 살균시 균사생장이 양호하였다. 미리 균상 내에서 전발효를 하는 경우는 오히려 정상적인 것보다는 균사생장이 불량하였다.

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New Finding and Optimal Production of a Novel Extracellular Alkaline Lipase from Yarrowia lipolytica NRRL Y-2178

  • Lee, Geon-Ho;Bae, Jae-Han;Suh, Min-Jung;Kim, In-Hwan;Hou, Ching T.;Kim, Hak-Ryul
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권6호
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    • pp.1054-1057
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    • 2007
  • Lipases are industrially useful versatile enzymes that catalyze numerous different reactions including hydrolysis of triglycerides, transesterification, and chiral synthesis of esters under natural conditions. Although lipases from various sources have been widely used in industrial applications, such as in food, chemical, pharmaceutical, and detergent industries, there are still substantial current interests in developing new microbial lipases, specifically those functioning in abnormal conditions. We screened 17 lipase-producing yeast strains, which were prescreened for substrate specificity of lipase from more than 500 yeast strains from the Agricultural Research Service Culture Collection (Peoria, IL, U.S.A.), and selected Yarrowia lipolytica NRRL Y-2178 as a best lipase producer. This report presents new finding and optimal production of a novel extracellular alkaline lipase from Y. lipolytica NRRL Y-2178. Optimal culture conditions for lipase production by Y. lipolytica NRRL Y-2178 were 72 h incubation time, $27.5^{\circ}C$, pH 9.0. Glycerol and glucose were efficiently used as the most efficient carbon sources, and a combination of yeast extract and peptone was a good nitrogen source for lipase production by Y. lipolytica NRRL Y-2178. These results suggested that Y. lipolytica NRRL Y-2178 shows good industrial potential as a new alkaline lipase producer.

감귤 농축액 첨가가 고추장의 품질특성에 미치는 영향 (Effect of Citrus Concentrate on the Physicochemical Properties of Kochujang)

  • 채인숙;김효선;고양숙;강민화;홍상필;신동범
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.626-632
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    • 2008
  • 전통 고추장의 기호성과 품질을 개선시킬 수 있는 제품을 개발하기 위하여 감귤 농축액을 3, 6, 9% 첨가한 전통 고추장을 만들고 숙성과정 중의 성분변화를 분석하였다. 수분함량은 숙성과 더불어 전반적으로 증가하였으나 감귤 농축액 첨가량이 많을수록 수분함량의 증가가 둔화되었다. pH는 숙성 10주까지는 감소하다 그 이후 약간 증가한 반면 적정산도는 10주까지 증가하다가 그 이후 감소하였다. 아미노태 질소 함량은 감귤 농축액 첨가량이 많을수록 증가하였으며 숙성과 더불어 증가하였다. 환원당 함량은 숙성 6주까지는 증가하다가 그 이후 감소하는 경향을 보였다. 알코올 함량은 감귤 농축액 첨가 고추장에서가 더 많이 생성됨을 알 수 있었다. 고추장의 색은 감귤 농축액의 첨가량이 많을수록 약간 밝아졌으나 숙성과 더불어 L, a, b 값은 감소하였다. 고추장의 총 균수는 숙성 12주 동안 큰 변화가 없이 $1.0{\times}10^7-6.8{\times}10^7CFU/g$정도를 유지하는 양상을 보였다. 효모는 숙성 6주까지 증가하다가 그 이후에는 약간의 감소하였다. 결론적으로 감귤 농축액의 첨가로 고추장의 맛에 영향을 미치는 아미노태 질소와 환원당의 함량이 대조구에 비하여 증가하였으며, 고추장의 색도 밝아져 고추장의 품질에 바람직한 영향을 미치는 것으로 조사되었으며 6%의 감귤 농축액 첨가가 가장 좋은 것으로 나타났다.

강원지역 폐옥수수대로부터 바이오에탄올 생산 : 효소 당화부터 발효까지 (Bioethanol Production from Wasted Corn Stalk from Gangwon Province : from Enzymatic Hydrolysis to Fermentation)

  • 최재민;최석순;염승호
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.326-332
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    • 2012
  • 다양한 전처리 방법 중에서 묽은 황산법으로 전처리한 폐옥수수대가 효소적 당화 공정을 거쳤을 때 가장 높은 포도당 수율을 보였다. 이 효소적 당화공정을 통계적으로 분석한 결과 효소량, 고액비, 반응시간 모두 당화효율과 비례적인 관계를 보였으며 그 중에서 효소량이 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었으며 최적 조건에서 76.1%의 당화 효율을 보일 것으로 예측되었다. 분리당화 발효공정에서, Saccharomyces cerevisiae는 효소 당화를 거쳐 얻은 포도당의 80%이상을 에탄올 수율 37%, 생산성 0.42 $g/L{\cdot}hr$로 바이오에탄올을 생산하였다. 동시당화 발효공정에서는 전처리된 시료가 가진 글루칸 59.5%가 0.20 $g/L{\cdot}hr$의 생산성으로 에탄올로 전환되었다. 두 공정을 통해서 얻을 수 있는 폐옥수수대 1 kg 당 바이오에탄올 양은 88 g 정도로 거의 같은 것으로 나타났다. 분리당화 발효공정과 동시당화 발효공정을 통해 강원도 폐옥수수대로부터 생산할 수 있는 바이오에탄올은 수거율 50% 기준으로 약 190만 리터로 예측되었다.