동시당화발효 공정을 이용한 국내산 원료의 바이오 에탄올 생산성을 비교해 보았다. 먼저 바이오 에탄올 생산비를 절감하기 위해 에탄올 생산의 전처리 공정인 호화, 액화 공정의 최적조건을 탐색하였고 이를 바탕으로 각 원료별 에탄올 생산성을 알아보았다. 그 결과 각 원료별로 모두 다른 최적의 전처리 조건을 나타내었는데, 이는 원료에 따른 전분 입자의 구조 때문인 것으로 판단된다. 또한 에탄올 생산성에 있어서도 원료별로 많은 차이를 보였다. 옥수수의 경우 에탄올 전환 수율이 90.45%로 가장 높았고 발효속도 면에서는 절간고구마 가장 빠른 것으로 나타났다. 이는 대부분의 원료에서 전분함량이 높을수록 에탄올 생산량은 많았지만 발효 속도에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 보아 원료에 포함된 다른 조효소나 보조인자들이 영향을 미치는 것을 의미한다. 그러므로 고효율의 바이오 에탄올을 생성하기 위해서는 각 원료에 따른 특성 파악이 중요하며 발효에 영향을 미치는 요소들에 대하여 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
Media optimization for the production of thermostable protease specifically hydrolyzing defatted soybean meal (DSM) from Bacillus licheniformis NS70 was performed by two methods, one-at-a-time method and response surface methodology (RSM). The best carbon source and nitrogen source for the protease production were lactose and DSM, respectively. The maximum protease production estimated by RSM was 606 U/L at 1.11% lactose and 0.43% DSM, the value of which was nearly consistent to the experimental value of 599 U/L. Yeast extract suppressed the protease production. The medium pH was slightly increased at the beginning stage of fermentation, and it tended to decrease after 8 hours. The optimal pH for the protease production was 7.2 in the batch fermentation.
This aims to review natural products transformed by mimic intestinal metabolisms with microorganisms and hydrolytic enzymes, which exhibit enforced biological activity, higher extraction yield and identification of active components. In the process, transformation to the smaller active compounds with enzymes and microbes mimics the pharmacological action of natural products by intestinal bacteria. In order to establish conditions for the fermentation and enzyme reaction, it is required to choose several natural products for biotransformation and investigate the optimal conditions for the fermentation or the enzyme reaction such as composition, temperature, pH, inoculum, and cultivation time. It is expected an increase of the internal absorption of the active materials without regard to the intestinal microbes or its ability through biosynthesis of the active materials by the microbes and enzymes. And this techniques can be applied to biotransformation of natural products such as sesaminol, resveratrol, 1-deoxy nojirimycin, naringenin, quercetin, and baicalin and to the metabolism study using the animal model.
우리나라 재래 종 순무인 강화도산 자색 순무(뿌리 껍질의 색이 자색)로 동치미를 담구어 18$^{\circ}C$에서 24시간 방치 후 $0^{\circ}C$ 에서 70일가지 경시적으로 이화학적, 관능적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다 pH는 담금 직후 5.75이었으나, 숙성 10 일 이후부터 크게 감소하여 숙성 적기인 숙성 40일에는3.9이었고, 산도 역시 숙성 10일 이후부터 급격히 증가하여 숙성 적기인 숙성 40일에는 0.,36%이었다. 순무 동치미 숙성 기간 중의 염도는 1.3%정도를 유지하였으며, 가용성 고형물 함량은 6.0~7.4$^{\circ}$Brix이었고 탁도는 숙성기간이 경과됨에 따라 증가하였다가 숙성 60일 이후에 감소하였다. 환원당 함량은 숙성이 경과됨에 따라 서서히 감소하였다가 숙성 30일 이후에 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 유산균 수는 숙성 10일 이후부터 급격히 상승하여 숙성 40일 경까지 높았다가 그 이후 서서히 감소하였다. 순무 동치미의 자색 색소인 안토시아닌 함량은 국물과 고형물 모두 숙성 기간 40일 경까지 증가하였다가 그 이후 감소하였는데, 국물의 붉은 정도인 Hunter system의 a값의 변화와 유사하였다. TPA측정 결과 숙성기간이 경과됨에 따라 경도, 파쇄성은 감소하였으나 탄력성은 증가하였다. 관능검사 결과, 숙성적기인 숙성 40일에 단맛, 감칠맛 및 전체적인 수용도 점수가 유의 적으로 논은 값을 나타내었는데, 숙성 40일 이후부터 숙성 60일까지의 전체적인 수용도는 유의적인 차이 없이 높은 값을 나타내어(5.1~5.6점), 가식기는 숙성 60일 이내로 볼 수 있었다.
김치의 최적 숙성 및 장기저장을 위한 김치냉장고에서의 발효, 저장조건을 연구하기 위하여 온도별(5, 10, 15, $20^{\circ}C$)로 김치의 이화학적${\cdot}$관능적 특성 검사를 하여 S사 김치냉장고의 자동숙성 mode($23^{\circ}C$에서 25시간 후 $-1^{\circ}C$ 자동전환)에서 발효시킨 김치와 비교하였다. 김치 냉장고 초기 발효 온도 설정에 관한 연구결과 발효 적숙기에 도달하는 시간, 적숙기 기간 및 김치 맛을 종합적으로 고려하였을 때, 김치냉장고 초기 발효 온도는, $10-15^{\circ}C$가 적절한 것으로 나타났다. 김치냉장고의 초기 발효시간을 결정하기 위하여 $10^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서 김치를 산도 $0.4{\pm}0.05$, $0.6{\pm}0.05$ 그리고 $0.8{\pm}0.05%$에 도달할 때까지 발효시킨 후 즉시 $-1^{\circ}C$에서 7일간 저장한 후 산도 변화와 김치 맛을 종합적으로 살펴본 결과 특정산도에 도달하는 시간은 $15^{\circ}C$가 산도 0.4%에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 경우 신맛, 새콤한 맛 그리고 종합적인 평가 점수는 올라갔으며, 덜 익은 맛의 강도가 크게 낮아졌다. 그러나 산도가 0.6% 및 0.8% 에서 $-1^{\circ}C$로 저장한 김치의 관능평가의 종합 점수는 낮아졌고, 군덕 맛의 강도는 높아졌다. 저장온도에 대한 실험에서 기존 김치냉장고에서 사용하고 있는 $-1^{\circ}C$ 저장온도는 김치의 미생물의 발육을 완전히 억제하지 못하는 것으로 나타났고 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$ 저장온도는 김치가 얼지 않는 최저 온도로 사료된다. 본 연구 결과 배추김치를 김치냉장고에서 자동적으로 발효${\cdot}$저장할 때 관능적 특성 및 저장기간을 극대화할 수 있는 최적 자동숙성 시스템은 $15^{\circ}C$에서 김치의 산도가 0.4%에 도달할 때까지 발효시킨 후 $-2{\pm}0.5^{\circ}C$로 온도를 전환하여 저장하는 조건으로 설정하는 것이 가장 바람직한 것으로 생각된다.
Park, Ji-Won;Kim, Ji Hyeon;Kwon, Young-An;Kim, Wang June
한국식품과학회지
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제51권6호
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pp.596-603
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2019
This study involved the production of specialty lager beers supplemented with Korean red ginseng extracts or Bokbunja (Korean black raspberry, Rubus coreanus Miquel) juice. The effects of the Korean red ginseng extracts or Bokbunja juice on the specific gravity, pH, yeast viability, free amino nitrogen content, reducing sugar content, color, alcohol content, turbidity, and sensory evaluation were evaluated. The alcohol content of the beers containing the extracts or juice were within the standard alcohol amounts (3.63-4.0%, v/v). The pH values of the three samples containing Bokbunja juice were lower than that of the control values. The sensory evaluation showed that the addition of Bokbunja juice was superior to the ginseng extracts, and the optimal addition time was before or after the secondary fermentation. These data indicate that the flavor and odor of the Bokbunja juice are more persistent than that of the ginseng extracts.
A mixed-culture of Gluconobacter suboxydans IFO 3172 and Saccharomyces uvarum IFO 0751 was per-formed in a synthetic medium. the optimal inculum ratio of G. suboydans and S. uvarum for mixed-culture fermentation was 150:1. The optimum pH, incubation temperature and aeration rate for mixed-culture fer- mentation were 5.0, 3$0^{\circ}C$ and 2.25vvm, reapectively. As a result of batch pure-and mixed-culture fer-mentation, specific growth rate in pure-culture of both strain was lower than that in mixed-culture. The yield of cell mass from S. uvarum exclusively decreased. The growth rate of the mixed-culture was very similar to the pure-culture in the begining of culture, but it has been decreased after 16hrs. In the mean time, S. uvarum in mixed-culture fermentation could grow due to fructose converted, but it could not row in pure-culture fermentation. Thus, the relationship was a sort of commensalism. The kinetic parameters cal-culated through steady-state results during continuous fermentations are as follows :{TEX}$$\mu$_{max1}${/TEX}=0.118({TEX}$h^{-1}${/TEX}), {TEX}$Ks_{1}${/TEX}=0.330(g/L),:{TEX}$$\mu$_{max2}${/TEX}=0.162({TEX}$h^{-1}${/TEX}), {TEX}$Ks_{2}${/TEX}=0.038(g/L). The yield of bacterial cell mass relatively constant, but yield of yest cell mass was gradually decreased.
The purpose of this study was to investigate the physicochemical and sensory characteristics and overall preference for makgeolli after conducting fermentation using carrots with various levels of beta carotene and functional materials. The beta - carotene content was highest in 16% carrot powder, and steadily increased as the amount of carrot powder increased. Alcohol content increased with increasing amount of carrot powder. Alcohol content which greatly influences the quality of traditional wine, changes depending on the water soluble solid content and free sugar content during the manufacture of traditional wine. Sensory tests showed that the highest results were in the 12% carrot powder added group. As a result, the content of beta carotene increased with the addition of carrot powder, but the fermentation time was delayed and the sugar content was decreased because of variations in sugar content and color. Therefore, the optimal addition of carrot powder was 12%.
Xanthomonas Campestris에 의한 Xanthan gum 생산에서 질소원의 영향에 관한 연구 결과를 요약하면 아래와 같다. Sodium glutamate를 질소원으로 채용한 xanthan gum 생산발효에서 세포 생산량에 대한 생산물 생성량, 세포 생산량에 대한 탄소원 소비량은 초기질소농도에 독립적이었다. 0.4-1.0g/L의 $S_o$범위에서 $B_s$와 ${\beta}_s$는 상수를 보였고 sodium glutamate질소원과 peptone질소원 사이에서 질소원 차이에 따른 차이는 없었다. Xanthan gum생산수율은 탄소/질소농도가 10-16일 때 최대값을 보였다. Peptone질소원은 sodium glutamate질소원보다 세포 성장에 더 효율적이다. Peptone만을 질소원으로 사용한 발효와 혼합질소원을 질소원으로 사용한 발효가 생산물 생산수율 및 발효시간이 유사하므로 xanthan gum생산시 혼합질소원을 질소원으로 사용할 경우 xanthan생산원가를 절감할 수 있다.
굴 가수분해물의 이취 제거를 위한 가수분해 및 발효의 최적 조건과 이의 항산화 효과를 검토하였다. 이취 제거를 위한 굴 가수분해물의 최적 추출 조건은 Neutrase를 이용하여 E/S 3.3%, $50^{\circ}C$, 8.3시간이었으며, 발효 공정은 $24^{\circ}C$에서 glucose 0.5%와 Saccharomyces cerevisiae를 5% 접종하였다. 굴 가수분해 발효물의 구성 아미노산은 25.7%에 해당하였으며, Glu, Asp, Lys, Leu, Arg, Gly 및 Ala이 전체의 61.2%를 차지하였다. 유리 아미노산 조성의 경우 Leu, Ala, Phe, Val 및 Tau의 순으로 높게 나타났다. 또한 무기질 함량은 Na, P, K, Zn, Fe이 높게 나타났으며, 정상 간세포주인 Chang cell에 대한 독성은 나타나지 않았다. 이상의 결과로 미루어 S. cerevisiae에 의해 수산물의 이미취를 masking 할 수 있으나, 기능성 원료로 사용하기 위해 최종 제품의 카드뮴 함량을 저감시킬 대책이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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