• 제목/요약/키워드: pyruvic acid fermentation

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다당류 메틸란의 산 성분 함량에 따른 점도의 변화 (Viscosity Change of Polysaccharide, Methylan by Acids Content)

  • 김상용;김정회;오덕근
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.1151-1157
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    • 1997
  • 정제된 다당류 메틸란을 여러 가지 화학 방법에 의해서 분석한 결과 79%의 당이 존재하였고 6%의 단백질과 16%의 유기산이 존재하였다. 배양시간이 증가함 따라 pyruvic acid와 uronic acid 같은 산의 함량이 34시간의 10%에서 72시간에서는 17%까지 증가하였고 이에 따라 점도도 증가하였다 메틸란 내의 산의 함량이 점도에 중요한 인자로 생각되어 주요 유기산인 uronic acid와 pyruvic acid의 함량과 점도와의 관계를 살펴보았다. 생물학적 및 과학적 변형을 통하여 pyruvic acid의 함량이 변화된 메틸란을 이용하여 pyruvic acid의 함량과 점도와 관계를 조사하였다. Pyruvic acid함량이 증가할수록 겉보기 점도와 고유 점도가 증가하였고 pyruvic acid의 함량이 1% 증가할 경우 약 290 cp의 겉보기 점도와 약 6 dL/g의 고유 점도가 증가하였다. 생물학적 및 화학적 변형을 통하여 uronic acid의 함량이 변화된 다당류에서 uronic acid 함량과 점도와 관세를 살펴보았다. 메틸란 내의 uronic acid의 함량이 증가할수록 점도가 증가하여 uronic acid의 함량이 1% 증가할 경우 약 85 cp의 겉보기 점도와 약 1.5 dL/g의 고유 점도가 증가하였다. 이러한 결과로부터 메틸란의 점도 증가는 다당류 내의 유기산의 함량이 증가할수록 증가되고 메밀란의 점도 증가는 uronic acid보다 pyruvic acid에 더 기인함을 알 수 있었다.

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Metabolic Pathways of Hydrogen Production in Fermentative Acidogenic Microflora

  • Zhang, Liguo;Li, Jianzheng;Ban, Qiaoying;He, Junguo;Jha, Ajay Kumar
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권5호
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    • pp.668-673
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    • 2012
  • Biohydrogen production from organic wastewater by anaerobically activated sludge fermentation has already been extensively investigated, and it is known that hydrogen can be produced by glucose fermentation through three metabolic pathways, including the oxidative decarboxylation of pyruvic acid to acetyl-CoA, oxidation of NADH to $NAD^+$, and acetogenesis by hydrogen-producing acetogens. However, the exact or dominant pathways of hydrogen production in the anaerobically activated sludge fermentation process have not yet been identified. Thus, a continuous stirred-tank reactor (CSTR) was introduced and a specifically acclimated acidogenic fermentative microflora obtained under certain operation conditions. The hydrogen production activity and potential hydrogen-producing pathways in the acidogenic fermentative microflora were then investigated using batch cultures in Erlenmeyer flasks with a working volume of 500 ml. Based on an initial glucose concentration of 10 g/l, pH 6.0, and a biomass of 1.01 g/l of a mixed liquid volatile suspended solid (MLVSS), 247.7 ml of hydrogen was obtained after a 68 h cultivation period at $35{\pm}1^{\circ}C$. Further tests indicated that 69% of the hydrogen was produced from the oxidative decarboxylation of pyruvic acid, whereas the remaining 31% was from the oxidation of NADH to $NAD^+$. There were no hydrogen-producing acetogens or they were unable to work effectively in the anaerobically activated sludge with a hydraulic retention time (HRT) of less than 8 h.

가스 크로마토그래피에 의한 재래주 발효중 알코올과 유기산 분석 (A Study on the Gas Chromatographic Analysis of Alcohols and Organic Acids during Takju Fermentation)

  • 최선희;김옥경;이명환
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.272-278
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    • 1992
  • A. kawachii와 A. shirousamii를 사용하여 Koji와 누룩을 만든 것과 자연상태에 존재하는 균류에 의해 담금한 탁주 발효과정 중 alcohol, 유기산 및 무기질 함량을 분석 비교하였다. Alcohol류는 ethyl alcohol이 $0.61{\sim}108.25g/l$이었고 methyl alcohol은 $0{\sim}235.99ppm$이었으며 시험구별로는 KNR구가 ethyl, methyl alcohol 함량이 많았다. 그 외 n-propyl, i-butyl, i-amyl, n-amyl alcohol, acetic acid는 trace-70.95, $0{\sim}39.67,\;0{\sim}18.52,\;0,\;0{\sim}91.96ppm$으로 소량 함유되어 있었다. 유기산은 lactic acid가 $0.43{\sim}1.47ppm$으로 다른 유기산에 비해 많이 함유되어 있었고, 이외에 pyruvic, oxalic. malonic, succinic, maleic, malic, ${\alpha}-keto$ glutaric acid가 시험구에 따라 다소 차이는 있으나 대체로 $0{\sim}3.3,\;0{\sim}4.9,\;1.6{\sim}5.0,\;1.0{\sim}3.8,\;0{\sim}8.6,\;0{\sim}0.2,\;0{\sim}0.5ppb$로 소량 함유되어 있었으며, lactic acid 이외의 유기산은 A. kawachii, A.shirousamii를 사용한 구에서 더 생성되는 경향을 나타내었다. pH는 담금 1일에 $3.82{\sim}5.26$이었으며, 점차 감소, 다시 증가하여 담금 10일에는 $3.42{\sim}3.69$이었다. 시험구별로는 KKR이 가장 낮았다. 총산은 담금 1일에 $0.29{\sim}0.82%$였으며 담금 6일에 $1.75{\sim}2.53%$로 최고값을 나타내었으며 그 후 감소하여 담금 10일에는 $1.61{\sim}2.34%$였다. 시험구간에는 KKR, SKR이 비교적 높은 값을 나타내었다. 무기질 함량은 발효기간이 경과할수록 증하였고 Ca는 $2.95{\sim}36.76$, Cu는 $0.01{\sim}0.14$, Fe는 $0.71{\sim}3.23$, K는 $110.89{\sim}517.33$, Mg는 $34.78{\sim}122.40$, Mn은 $0.56{\sim}5.98$, Na는 $0.19{\sim}14.36$, Zn은 $0.90{\sim}5.71ppm$을 나타내었으며, 시험구별로 보면 WNR, BNR구가 Na만 제외한 다른 무기성분 함량이 가장 높았다.

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가자미 식해(食醯)에 관한 연구 (Studies on the Sik-hae Fermentation Made by Flat-fish)

  • 이철호;조태숙;임무현;강주회;양한철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.53-58
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    • 1983
  • 본 연구는 전통적인 함경도식 가자미 식혜를 제조하여 실온(20$\pm$3$^{\circ}C$)에서 1개월 동안 저장하면서 그 숙성기간 동안의 여러가지 화학적, 물리적변화를 실험하였으며 그 결과는 다음과 같다. 숙성기간동안 일반성분의 변화는 거의 없었으며. 수분은 66.0%, 조단백 15.6%, 조지방 1.15%, 조회분 7.62% 수준이었다. pH는 열성 7일경부터 4.5~4.6으로 숙성 종말까지 거의 일정하였으며, 산도는 숙성의 진행과 함께 증가하나 냉장고(5$^{\circ}C$)에 저장했을 때 다시 1.9%까지 감소하였다. Amino-N은 숙성 14일에 673.63mg%로 최고에 달하였으며 이 때가 식혜 맛이 가장 좋았다. VBN은 숙성 종말까지 계속 증가하였다. 또한 TMA는 숙성 초기에는 약 7mg%였으나 숙성 14일 이후 16mg%까지 증가하였다. 유기산중에는 lactic acid가 가장 우세하여 숙성 28일에는 2.7%에 달하였고 그 외에 pyruvic acid, succinic acid, fumaric acid등이 들어 있었다. 지방분해균은 숙성 8일 이후 거의 검출되지 않았고, 단백분해균은 숙성 14일에 $10^4$~$10^{5}$g으로 최대가 되었으며 Acid forming bacteria는 18일에 $10^{7}$ /g까지 증가하다가 다시 감소하였다. 효소활성은 숙성 11일경이 가장 높았는데 이때의 lipase acitivity는 11.76u/$m\ell$였고, protease-activity는 53.5$\mu\textrm{g}$ tyrosine/$m\ell$였다. 식혜는 숙성중 점차 연화되어 숙성 3일에는 압출력이 160kg이었으나, 28일에는 42kg까지 감소하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 식혜의 최적 발효조건은 2$0^{\circ}C$에서 14일정도 발효되었을 때라고 생각된다.다.

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전통 이화주 양조 중의 주요성분(유기산, 알코올, Fusel Oil) 및 관능적 품질 특성 (Major Components(Organic acids, Alcohols, Fusel Oil) and Sensory Properties of Traditional Ewhaju during Brewing)

  • 김정옥;김종군
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 1994
  • Major quality parameters(organic acids, alcohols, fusel oil and sensory characteristics) of traditional Ewhaju were investigated during brewing. In organic acid contents at immediately after brewing, lactic acid was 155.1mg%, malonic acid was 5.4mg%, succinic acid was 8.9mg%, acetic acid was 7.6mg%, oxalic arid was 1.3mg%, citric and tartaric acid was 27.8mg% and pyruvic acid was 4.8mg% but in 100 days after brewing and one year aged, lactic acid was 1763.3 and 3059.3mg%, malonic acid was 12.3 and 19.3mg%, succinic acid was 11.5 and 23.1mg%, acetic acid was 29.2 and 73.1mg%, oxalic acid was 0.6 and 0.2mg%, citric and tartaric acid was 298.3 and 639.6mg%, and pyruvic acid were 1.1 and 0.3mg%, respectively. All the alcohol contents increased as the fermentation period increased ; the ethyl alcohol was only 0.05fe at immediately after brewing. In the alcohols content of Ewhaju at 100 days after brewing, the ethyl alcohol, methyl alcohol n-propyl alcohol and iso-butyl alcohol were 5.13ft, 47.56 ppm, 37.25 ppm and 19.51 ppm, respectively, Also in the one year aged Ewhaju, the ethyl alcohol was 9.39f), methyl alcohol was 36.34 ppm, Fusel oil was not detected in the first stage of brewing, but it was detected 1.12mg% at 100 days after brewing and 1.18mg% at one year stored sample. A general trend in change of color was almost white immediatly after brewing but a increase in Hunter "b" value and "a" value were observed depending on brewing time prolonged. Taste and overall palatability of Ewhaju after 100 days of brewing were significantly superior(p<0.05, p<0.01).

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Lovastatin biosynthesis enhanced by thiamine in Aspergillus terreus

  • 안우석;한규범
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.184-187
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    • 2002
  • Lovastatin is a cholesterol-lowering agent, which plays a role of an inhibitor of 3-hydroxy-3- methylglutaryl coenzyme A reductase (HMG-CoA). When thiamine was supplemented in 3L batch fermentation, the production of lovastatin was improved. At the same time, the levels of pyruvic acid and NAD(P)H were estimated in the course of the fermentation of A. terreus. For the high level production of lovastatin, semi fed-batch fermentation was performed. And the thiamine level was maintained to a concentration of 20 mg/L and glucose was supplied. The final dry cell weight was lowered by 30 % and final lovastatin concentration was increased by 33 %. Final lovastatin concentration of 3.3 g/L was achieved in 8 days.

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다당류, 메틸란, 발효밴잉액의 점성특성과 메틸란 생산에 미치는 교반속도의 영향 (Effect of Agitation on Production of Methylan and Rheological Characteristics of Methylan Fermentation Broth)

  • 오덕근;임현수;김정회
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권3호
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    • pp.191-195
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    • 1995
  • Methylobacterium organophilum을 이용하여 메탄올로부터 유가식 배양법으로 고점도 다당류인 메틸란(methylan)의 생산시, 메틸란 배양액의 점성특성과 산소전달속도와 메틸란 생산 수율과의 관계를 조사하였다. 균체 농도의 증가는 배양액의 점성에 거의 영향을 주지 않았으나 배양시간의 경과에 따른 메틸란의 축적은 배양액의 점성특성을 비뉴톤성으로 변화시키며 동시에 급격한 점도 증가를 보였다. 배양시간의 경과에 따른 같은 농도하에서 메틸란의 점도를 측정한 결과 배양시간이 증가함에 따라, 점도가 현저하게 증가 하였고 pseudoplasticity 정도는 약간 증가하였다. 그 원인을 조사하기 위하여 메틸란 구성 성분의 화학조성을 분석 하였다. 구성성분 중의 유기산(pyruvic acid, uronic acid, acetic acid)의 함량이 메틸란 생성 초기인 34시간에 10%에서 배양말기인 72시간에서는 17%로 증가하였다. 즉, (-)전하를 띠는 산의 함량이 증가함으로 인하여 메틸란 분자네 chain간의 전기적 반발로 인하여 수용액 상태에서 메틸란 분자의 hydrodynamic domain의 증가로 추측되었다. 이와같이 메틸란의 농도 증가에 따른 점도의 증가는 배양도중 산소전달속도($k_La$)의 급격한 감소를 초래하여 균체증식과 메틸란의 생산을 감소시켰다. 그러나 균체의 메틸란 생산능력에는 큰변화가 없어 단위 균체당 메틸란 수율(P/X)은 큰 차이가 없었다. 산소전달속도를 증가시키기 위하여 교반속도를 증가시킨 결과 메틸란의 농도, 비생산 속도 및 생산 수율이 거의 비례적으로 증가됨을 확인하였다.

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발효온도에 따른 보리와 밀 혼합막걸리의 품질 특성 (Quality Characteristics of Mixed Makgeolli with Barley and Wheat by Fermentation Temperature)

  • 신동선;정석태;심은영;이석기;김현주;우관식;오세관;김시주;박혜영
    • 한국식품영양학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.305-311
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    • 2017
  • 보리와 밀의 혼합막걸리 제조조건을 설정하기 위하여 발효온도(20, 25, $30^{\circ}C$)및 시간(3, 6, 9일)을 달리하여 제조한 혼합막걸리의 발효특성을 조사하였다. pH와 당도는 발효온도 및 시간이 증가함에 따라 전반적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 총산은 발효온도와 시간에 따라 비례적으로 증가하였다. 환원당과 알코올 함량은 발효온도 $20^{\circ}C$$25^{\circ}C$에서는 발효시간이 경과됨에 따라 환원당은 감소하고, 알코올은 증가하는 반면, 발효온도 $30^{\circ}C$에서는 발효 6일에 알코올 함량이 감소하였다. 색도는 L값은 대부분 발효온도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, a값과 b값은 발효 9일차에 발효온도에 따른 유의적 차이를 보이지 않았으나, 발효시간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 보리와 밀 혼합막걸리의 미생물수를 측정한 결과, 효모수는 발효 3일차에 발효온도 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서 각각 8.14, 7.93 및 7.67 Log(CFU/mL)로 가장 높은 수준을 나타냈고, 발효시간 경과에 따라 감소하였다. 이것은 발효온도와 상관없이 총균수와 유산균수가 모두 동일하게 나타났다. 유기산 조성은 citric acid와 lactic acid가 대부분을 차지했으며, 그 외 malic acid와 pyruvic acid도 일부 검출되었다. 이상의 결과를 종합했을 때 보리와 밀 혼합막걸리의 최적 발효조건은 발효온도 $20{\sim}25^{\circ}C$에서 6일간 발효했을 때 우수한 막걸리를 제조할 수 있을 것으로 판단하였다.

Metabolic Changes of Phomopsis longicolla Fermentation and Its Effect on Antimicrobial Activity Against Xanthomonas oryzae

  • Choi, Jung Nam;Kim, Jiyoung;Ponnusamy, Kannan;Lim, Chaesung;Kim, Jeong Gu;Muthaiya, Maria John;Lee, Choong Hwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권2호
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    • pp.177-183
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    • 2013
  • Bacterial blight, an important and potentially destructive bacterial disease in rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), has recently developed resistance to the available antibiotics. In this study, mass spectrometry (MS)-based metabolite profiling and multivariate analysis were employed to investigate the correlation between timedependent metabolite changes and antimicrobial activities against Xoo over the course of Phomopsis longicolla S1B4 fermentation. Metabolites were clearly differentiated based on fermentation time into phase 1 (days 4-8) and phase 2 (days 10-20) in the principal component analysis (PCA) plot. The multivariate statistical analysis showed that the metabolites contributing significantly for phases 1 and 2 were deacetylphomoxanthone B, monodeacetylphomoxanthone B, fusaristatin A, and dicerandrols A, B, and C as identified by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), and dimethylglycine, isobutyric acid, pyruvic acid, ribofuranose, galactofuranose, fructose, arabinose, hexitol, myristic acid, and propylstearic acid were identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)-based metabolite profiling. The most significantly different secondary metabolites, especially deacetylphomoxanthone B, monodeacetylphomoxanthone B, and dicerandrol A, B and C, were positively correlated with antibacterial activity against Xoo during fermentation.