Yeast fermentation at $40^{\circ}C$ was conducted for microbial protein production and COD reduction in three different sugar beet stiIlages by a thermo- and acid-tolerant yeast Candida rugosa isolated from East Africa. The assimilation proceedings of some main components such as protein, carbohydrate, total titrable acids and glycerol in stillages were observed with growth kinetics of the yeast. Most of glycerol and organic acids were rapidly assimilated at the beginning of the fermentation. Protein assimilation was slowly accelerated with the proceeding of fermentation time and its assimilation rate reached only 14.2%-28.4%. Though Candida rugosa was a flocculent yeast, the flocculation characteristics of the yeasts grown in three stillages were different from each other.
A flocculating sugar tolerant yeast strain was isolated from fermenting Takju. This strain was identified as Saccharomyces cerevisiae CA-1 according to the Lodder's yeast taxonomic studies. The isolated yeast could grow in 50% glucose and in 7% ethanol in the YPD medium. It's optimal growth temperature, initial pH, shaking rate and initial glucose concentration for ethanol fermentation showed 35$\circ$C, 4.5, 150 rpm, 15%, respectively. Ethanol concentration was 63 g/l in 20% glucose after 24 hours, fermentation yield was 0.49 g-ethanol/g-glucose in 10% glucose after 24 hours and ethanol productivity was 3.09 g/l$\cdot $h in 10% glucose after 12 hours in batch fermentation. Repeated batch fermentation was possible for over 50 days and ethanol yield, ethanol productivity and substrate conversion rate were 0.39-0.50 g/g, 1.63-2.08 g/l$\cdot $h and more than 99%, respectively during these periods.
Two new yeast records, Cryptococcus adeliensis YJ19-2 and Cryptococcus uzbekistanensis YJ10-4 were screened from 60 yeasts strains that were isolated and identified from wild flowers in Yokjido, Gyeongsangnam-do, Korea. The morphological and cultural characteristics of the newly recorded yeasts and the physiological functionalities of the supernatants and cell-free extracts obtained from their cultures were investigated. The two newly recorded yeasts did not form ascospores and pseudomycelia. They also grew well in yeast extract-peptone-dextrose broth. C. uzbekistanensis YJ10-4 grew in a vitamin-free medium and was also tolerant to sugar and salt. Antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity of the supernatant from C. adeliensis YJ19-2 was high (71.8%) and its cell-free extract also showed very high (81.2%) antidiabetic $\acute{a}$-glucosidase inhibitory activity.
An novel amylolytic yeast, Saccharomyces cerevisiae HA 27, isolated from nuruk, displayed resistance against high sugar (50% glucose) and alcohol (15%). Maximal production of amylolytic enzyme by S. cerevisiae HA 27 was achieved on 9 days of cultivation at the optimal temperature $20^{\circ}C$ and pH 6.0. The activity of amylolytic enzyme produced by S. cerevisiae HA 27 was stable, even at $70^{\circ}C$, and over a broad pH range (4.0-11.0). Also, the amylolytic enzyme of S. cerevisiae HA 27 showed optimal activity in pH 5.0 at $50^{\circ}C$. S. cerevisiae HA 27 exhibited 6.2%(v/v) alcohol fermentation ability using starch as a carbon source.
본 연구는 알코올 발효능이 우수한 야생 효모를 막걸리 발효에 응용할 목적으로 충남 예산군 예당저수지 야생화에서 분리한 비병원성 야생 효모들 중 에탄올 생산 우수 효모로 선발한 Aureobasidium pullulans P-1의 균학적 특성과 막걸리 발효 조건을 조사하였다. A. pullulans P-1는 출아에 의해 영양증식을 하였고 자낭포자를 생성하는 유포자 효모로서 내당성과 에탄올 내성이 강한 호염성 야생 효모이었다. A. pullulans P-1의 yeast extract-peptone-dextrose 배양액을 주모로 증자미와 입국과 물이 혼합된 술밑에 5% 첨가한 후 $25^{\circ}C$에서 1~10일간 발효시키면서 발효 중의 이화학적 성질의 변화를 조사한 결과, 에탄올 함량은 $25^{\circ}C$로 10일간 발효시켰을 때 가장 많은 8.45%를 생성하였고 관능 특성이 우수하였으며 항고혈압 활성 안지오텐신 전환효소 저해활성이 71.1%로 높았다.
동결농축 사과즙(36 $^{\circ}Brix$)에 내당성 효모 S. cerevisiae SS89 균주와 대조구로서 산업적으로 이용되고 있는 와인효모 S. cerevisiae W-3를 접종하여 아이스 사과주의 발효 특성 및 주질 특성을 조사하였다. 발효 중 S. cerevisiae SS89 균주가 S. cerevisiae W-3에 비하여 빠르게 알코올을 생산하여 S. cerevisiae SS89 균주의 경우 15일, S. cerevisiae W-3 균주의 경우 21일 후 포도주의 일반적인 알코올 함량인 12% (v/v) 이상에 도달하였다. S. cerevisiae SS89 균주로 발효한 경우 21일 후 알코올 함량이 14.4% (v/v)이었으나 S. cerevisiae W-3로 발효한 경우에는 12.6% (v/v)로 나타났다. S. cerevisiae SS89 균주로 15일, S. cerevisiae W-3 균주의 경우 21일 동안 발효하여 제조한 아이스 사과주의 일반적 특성은 알코올 함량이 각각 12.4, 12.6% (v/v)이었으며 무질소 가용성 성분은 각각 24.0, 23.6 $^{\circ}Brix$이었다. 유기산은 사과산, 젖산, 초산이 검출되었으며 두 균주에 따른 차이는 거의 없었다. 메탄올, 프로판올, 부탄올, 이소아밀알코올의 함량은 SS89 아이스 사과주에서 다소 높게 나타났으며 W-3 아이스 사과주에서는 메탄올이 검출되지 않았고 프로판올은 극미량이 검출되었다. SS89 사과주의 경우 intensity 값과 Hunter L과 b 값이 W-3 아이스 사과주보다 높게 나타났으나 hue 값과 Hunter a 값은 낮게 나타났다. 두 아이스 사과주의 관능검사 결과 큰 차이는 없었다.
내당 내알콜성 균주인 S. cerevisiae D1을 이용하여 알콜 발효를 할 때 ethanol 생산성을 증대시키기 위하여 발효시 soybean meal을 첨가하여 발효에 미치는 영향에 관해서 연구한 결과 다음의 결론을 얻었다. 알콜 발효시 soybean meal의 영향을 보면 초기 glucose 농도를 350g/1로 하였을 때 soybean meal첨가에 의해 ethanol 생산량이 증가하고 생균수도 증가하였으며 soybean meal 첨가 농도가 2%일 때보다 4%일 때 더 큰 중가를 보였다. Soybean meal을 water-soluble fraction과 lipidic fraction으로 분획 하여 첨가하였을 때는 water-soluble fraction은 whole-soybean meal과 거의 같은 ethanol 생산량의 증가를 보였지만 lipidic fraction은 거의 영향을 미치지 않았다. 초기 glucose 농도를 달레하고 발효하였을 때는 soybean meal을 4 % 첨가시 초기 glucose농도와 상관없이 ethanol 생산 속도가 증가하였다. Ethanol 첨가에 의해 glucose소비 속도가 감소하였고 soybean meal을 4% 첨가시 glucose소비 속도가 증가하였지만 ethanol을 첨가한 경우의 소비 속도를 첨가하지 않은 경우의 소비 속도에 대한 비율로 나타내면 soybean meal 첨가와 상관없이 같은 값을 나타내었다. 따라서 soybean meal 첨가시 ethanol 생산량이 증가하는 이유는 내알콜성 증가보다는 결집된 영양소를 보충해주기 때문이라고 추측된다.
정상수확 후지와 늦수확 후지 사과를 속성 발효 효모인 S. cerevisiae SS89로 발효하면서 발효 특성을 조사하는 한편 사과주의 이화학적 특성을 조사하였다. 정상수확 및 늦수확 후지사과의 가용성 고형분 함량은 각각 13.0, $13.6^{\circ}Brix$로서 늦수확 후지 사과가 다소 높았으나 총산의 함량과 경도는 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다. 사과주의 발효 중 pH와 총산 함량의 변화는 거의 유사하였으나 가용성 고형분의 감소, 알코올 함량 및 효모 생균수의 증가에 있어서 늦수확 사과의 경우가 빠르게 나타났다. 그러나 발효 말기 잔존 가용성 고형분 함량과 최종 알코올의 농도는 수확기와 무관하게 유사한 수준을 나타내었다. 늦수확 사과주의 경우 정상수확 사과주보다 다소 낮기는 하였으나 총 페놀성 화합물의 함량이 1.27 mg/mL, DPPH 라디칼 소거능이 89.5%로서 높게 나타났다. 또한 malic acid 함량과 hue 값, 명도 및 황색도 등이 다소 높았으나 아세트알데히드, 에틸아세테이트, 고급알코올의 함량 등은 매우 유사한 수준으로 나타났다. 관능평가 결과 늦수확 사과주는 향에 있어서는 유사한 값을, 색에 있어서는 낮은 점수를 받았으며 맛에 있어서 정상수확 사과주보다 높은 점수를 얻었으나 유의적인 차이는 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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