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쌀 식미 및 가공적성에 관련된 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics and Varietal Improvement Related to Palatability of Cooked Rice or Suitability to Food Processing in Rice)

  • 최해춘
    • 한국식품영양학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양학회 2001년도 동계 학술심포지움
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    • pp.39-74
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    • 2001
  • The endeavors enhancing the grain quality of high-yielding japonica rice were steadily continued during 1980s∼1990s along with the self-sufficiency of rice production and the increasing demands of high-quality rices. During this time, considerably great, progress and success was obtained in development of high-quality japonica cultivars and qualify evaluation techniques including the elucidation of interrelationship between the physicochemical properties of rice grain and the physical or palatability components of cooked rice. In 1990s, some high-quality japonica rice caltivars and special rices adaptable for food processing such as large kernel, chalky endosperm aromatic and colored rices were developed and its objective preference and utility was also examined by a palatability meter, rapid-visco analyzer and texture analyzer. The water uptake rate and the maximum water absorption ratio showed significantly negative correlations with the K/Mg ratio and alkali digestion value(ADV) of milled rice. The rice materials showing the higher amount of hot water absorption exhibited the larger volume expansion of cooked rice. The harder rices with lower moisture content revealed the higher rate of water uptake at twenty minutes after soaking and the higher ratio of maximum water uptake under the room temperature condition. These water uptake characteristics were not associated with the protein and amylose contents of milled rice and the palatability of cooked rice. The water/rice ratio (in w/w basis) for optimum cooking was averaged to 1.52 in dry milled rices (12% wet basis) with varietal range from 1.45 to 1.61 and the expansion ratio of milled rice after proper boiling was average to 2.63(in v/v basis). The major physicochemical components of rice grain associated with the palatability of cooked rice were examined using japonica rice materials showing narrow varietal variation in grain size and shape, alkali digestibility, gel consistency, amylose and protein contents, but considerable difference in appearance and torture of cooked rice. The glossiness or gross palatability score of cooked rice were closely associated with the peak. hot paste and consistency viscosities of viscogram with year difference. The high-quality rice variety “Ilpumbyeo” showed less portion of amylose on the outer layer of milled rice grain and less and slower change in iodine blue value of extracted paste during twenty minutes of boiling. This highly palatable rice also exhibited very fine net structure in outer layer and fine-spongy and well-swollen shape of gelatinized starch granules in inner layer and core of cooked rice kernel compared with the poor palatable rice through image of scanning electronic mcroscope. Gross sensory score of cooked rice could be estimated by multiple linear regression formula, deduced from relationship between rice quality components mentioned above and eating quality of cooked rice, with high Probability of determination. The ${\alpha}$ -amylose-iodine method was adopted for checking the varietal difference in retrogradation of cooked rice. The rice cultivars revealing the relatively slow retrogradation in aged cooked rice were Ilpumbyeo, Chucheongbyeo, Sasanishiki, Jinbubyeo and Koshihikari. A Tongil-type rice, Taebaegbyeo, and a japonica cultivar, Seomjinbyeo, shelved the relatively fast deterioration of cooked rice. Generally, the better rice cultivars in eating quality of cooked rice showed less retrogiadation and much sponginess in cooled cooked rice. Also, the rice varieties exhibiting less retrogradation in cooled cooked rice revealed higher hot viscosity and lower cool viscosity of rice flour in amylogram. The sponginess of cooled cooked rice was closely associated with magnesium content and volume expansion of cooked rice. The hardness-changed ratio of cooked rice by cooling was negatively correlated with solids amount extracted during boiling and volume expansion of cooked rice. The major physicochemical properties of rice grain closely related to the palatability of cooked rice may be directly or indirectly associated with the retrogradation characteristics of cooked rice. The softer gel consistency and lower amylose content in milled rice revealed the higher ratio of popped rice and larger bulk density of popping. The stronger hardness of rice grain showed relatively higher ratio of popping and the more chalky or less translucent rice exhibited the lower ratio of intact popped brown rice. The potassium and magnesium contents of milled rice were negatively associated with gross score of noodle making mixed with wheat flour in half and the better rice for noodle making revealed relatively less amount of solid extraction during boiling. The more volume expansion of batters for making brown rice bread resulted the better loaf formation and more springiness in rice bread. The higher protein rices produced relatively the more moist white rice bread. The springiness of rice bread was also significantly correlated with high amylose content and hard gel consistency. The completely chalky and large gram rices showed better suitability for fermentation and brewing. Our breeding efforts on rice quality improvement for the future should focus on enhancement of palatability of cooked rice and marketing qualify as well as the diversification in morphological and physicochemical characteristics of rice grain for various value-added rice food processings.

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탈곡기의 제작동요인이 벼의생탈곡성능에 미치는 영향 (Factors Affecting Wet-Paddy Threshing Performance)

  • 남상일;정창주;류관희
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제5권1호
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    • pp.1-14
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    • 1980
  • Threshing operation may be one of the most important processes in the paddy post-production system as far as the grain loss and labor requirement are concerned . head-feeding type threshers commercially available now in Korea originally were developed for threshing dry paddy in the range of 15 to 17 % in wet basis. However, threshing wet-paddy with the grain moisture content above 20 % has been strongly recommended, especially for new high-yielding Indica -type varieties ; (1) to reduce high grain loss incurred due to the handling operations, and (2) to prevent the quantitative and qualitative loss of milled -rice when unthreshed grains are rewetted due to the rainfall. The objective of this study were to investigate the adaptability of both a head-feeding type thresher and a throw-in type thresher to wet-paddy , and to find out the possiblilities of improving the components of these threshers threshing. Four varieties, Suweon 264 and Milyang 24 as Tongil sister line varieties, minehikari and Jinhueng as Japonica-type varieties, were used at the different levels of the moisture content of grains. Both the feed rate and the cylinder speed were varied for each material and each machine. The thresher output quality , composition of tailing return, and separating loss were analyzed from the sampels taken at each treatment. A separate experiment for measurement opf the power requirement of the head-feeding type thresher was also performed. The results are summarized as follows : 1. There was a difference in the thresher output quality between rice varieties. In case of wet-paddy threshing at 550 rpm , grains with branchlet and torn heads for the Suweon 264 were 12 % and 7 % of the total output in weight, respectively, and for the Minehikari 4.5 % and 2 % respectively. In case of dry paddy threshing , those for the Suweon 264 were 8 % and 5% , and for the Minehikari 4% and 1% respectively. However, those for the Milyang 23 , which is highly susceptable to shattering, were much lower with 1 % and 0.5% respectively, regardless of the moisture content of the paddy. Therefore, it is desirable to breed rice varieties of the same physical properties as well as to improve a thresher adaptable to all the varieties. Torn heads, which increased with the moisture content of rall the varieties except the Milyang 23 , decreased as the cylinder speed increased, but grains with branchlet didnt decrease. The damaged kernels increased with the cylinder speed. 3. The thresher output quality was not affected much by the feed rate. But grains with branchlet and torn heads increased slightly with the feed rate for the head-feeding type thresher since higher resistance lowered at the cylinder speed. 4. In order to reduce grains with branchlet and torn heads in wet-paddy threshing , it is desirable to improve the head-feeding type thresher by developing a new type of cylinder which to not give excess impact on kernels or a concave which has differenct sizes of holes at different locations along the cylinder. 5. For the head-feeding type thresher, there was a difference in separating loss between the varieties. At the cylinder speed of 600 rpm the separating losses for the Minehikari and the Suweon 264 were 1.2% and 0.6% respectively. The separating loss of the head-feeding type thresher was not affected by the moisture content of paddy while that of the Mini-aged thresher increased with the moisture content. 6. From the analysis of the tailings return , to appeared that the tailings return mechanism didn't function properly because lots of single grains and rubbishes were unnecessarily returned. 7. Adding a vibrating sieve to the head-feeding type thresher could increase the efficiency of separation. Consequently , the tailing return mechanism would function properly since unnecessary return could be educed greatly. 8. The power required for the head-feeding type thresher was not affected by the moisture content of paddy, but the average power increased linearly with the feed rate. The power also increased with the cylinder speed.

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영양소 섭취 수준에 따른 뇌졸중 위험도 분석 - 대구.경북지역 환자-대조군 연구 - (Analysis of Relative Risk of Stroke by Nutrient Intake Levels - Case-Control Study in Daegu.Gyeongbuk Area, Korea -)

  • 성수정;정두교;이원기;김유정;이혜성
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.1050-1061
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    • 2009
  • 본 연구는 대구 경북지역의 뇌졸중 환자들의 에너지 및 영양소 섭취실태를 측정하고, 에너지 및 영양소 섭취수준에 따른 뇌졸중 발생의 상대위험도를 분석하고자 수행되었다. 조사대상자는 경북대학교 병원에서 뇌졸중으로 처음 진단받은 후 입원한 환자 중 의사소통이 가능한 100명을 환자군으로 하였고 동일한 지역에서 뇌졸중 병력이 없고 환자군과 연령이 비슷한 지역사회 주민 150명을 대조군으로 하였다. 조사는 반정량적 식품섭취빈도 조사지를 이용하여 조사자와 직접 면접을 통하여 2004년 7월부터 2005년 2월 사이에 이루어졌다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 뇌졸중 환자군과 대조군의 1일 평균 에너지와 영양소 섭취량을 성별로 비교하면 남자의 경우 환자군이 대조군에 비해 에너지와 모든 열량 영양소, 비타민 $B_1$, $B_6$, 나이아신, 엽산, 비타민 E, 인, 칼륨, 아연, 식이섬유의 섭취량과 단백질 및 지방 에너지 섭취비율이 유의하게 높았다. 여자의 경우 환자군은 대조군에 비해 지방, 비타민 C, 엽산, 비타민 E, 철분 및 식이섬유의 섭취량이 유의하게 낮았고 탄수화물 에너지 비율이 유의하게 높았다. 에너지 및 영양소별 섭취수준과 관련된뇌졸중 발생 상대위험도를 성별로 보면, 남자는 에너지, 단백질, 탄수화물, 비타민 $B_1$과 E, 나이아신, 아연, 총지방산, 단일불포화 지방산, 다가 불포화지방산 그리고 n-6 지방산의 높은 섭취수준이 뇌졸중 발생의 상대 위험도를 유의하게 높이는 것으로 나타났다. 여자의 경우 지방, 비타민 A, 비타민 $B_2$$B_6$, 나이아신, 비타민 C와 E, 철, 나트륨과 칼륨 및 셀레늄, 모든 지방산들, 그리고 콜레스테롤, 타우린, 식이섬유의 높은 섭취수준이 뇌졸중의 발생 위험도를 유의하게 낮추는 것으로 나타났다. 영양소 중 나이아신, 비타민 E, 지방산들은 성별에 따라 위험도에 미치는 영향이 상반되게 나타났다. 본 연구는 조사대상자의 규모가 작고 특정지역에 국한 하여 조사가 이루어졌다는 제한점을 가지고 있다. 따라서 성별에 따라 상반되는 결과를 보인 영양소들에 대해서는 향후 조사지역을 광역화하고, 보다 대규모의 대상자 집단에 대해 심도 있는 조사를 통해 재확인할 필요가 있다고 본다.

국내 육성 콩 품종의 논 재배에 따른 생육반응과 수량성 (Growth and Yields of Korean Soybean Cultivars in Drained-Paddy Field)

  • 김용욱;조준형
    • 한국작물학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.161-169
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    • 2005
  • 논 재배에 적합한 콩 품종을 선발코자 황금 콩 등 국내 육성 37개 콩 품종을 공시하여 품종간 생육반응과 수량성의 차이를 조사한 결과는 다음과 같다. 1.토양수분함량이 높은 논에서의 콩 재배 시 생육단계별 콩 품종별 주요형질의 생육반응은 매우 다양한데, 특징적인 생육반응은 초기생육이 지연되거나 지하부의 발달이 늦은 반면 지상부가 과번무하여 T/R율이 높아지는 경향이 있으며, 품종간 수량성에 있어서도 팔도콩이 134kg/10a 그리고 도레미콩이385kg/10a 차이가 매우 컸다. 2. 생육초기인 V5 stage와 개화성기인 R2 stage의 엽면적은 지상부 및 지하부 건물중과 각각 고도의 상관관계 $(r=0.46^{**}\~0.91^{**})$를 보였으며, T/R율의 경우 V5 stage에는 지하부 건물중과 부의 상관관계$(r=-0.37^*)$를 보인 반면 R2 stage에는 엽면적$(r=0.46^{**})$과 지상부 건물중$(r=0.65^{**})$과 유의성 있는 상관 관계가 성립되었다. 3. 수량성은 100립중과 상관관계를 보인 반면 등숙율 포함한 V5 및 R2 stage에서 조사된 다른 형질과는 유의성 있는 상관을 보이지 않았다. 4.농업적 주요형질의 생육반응을 기초로 군집분석 한 결과 공시품종들은 크게 3개 군으로 구분되는데,동일 군의 품종들은 생육습성 등 유전적 유사성은 높았으나 수량성은 다양하였다. 5. Group 1에는 새올콩등 9품종이 포함되는데, 생육초기부터 개화성기까지의 생육이 늦은 반면, T/R율이 낮고 등숙이 양호하여 평균 257kg/10a의 수량성을 보인다. Croup 2는 팔도콩 등 12품종이 포함되는데, 지상부의 생육이 과번무하여 T/R율이 높고 등숙이 불량하여, 평균 230kg/10a의 수량성을 보였다. Croup 3에는 진품 콩 등 16품종이 포함되는데, 대부분 중만생종이며, $V5\~R2$ stage의 생육이 왕성하고 T/R율은 비교적 낮고, 등숙울 또한 비교적 높아 평균 수량성이 270kg/10a로 가장 높았다. 6. 본 연구결과를 토대로 Group 3에 속하는 품종 또는 $301\~385kg/10a$의 높은 수량성을 보이는 신팔달콩2호, 소호콩, 도레미콩, 금강콩, 부광콩, 다장콩 및 검정콩2호 등의 품종을 선별하여 재배한다면 논의 적정 경지면적 유지에 의한 국내 쌀 수급안정 및 안정적인 콩 자급율 향상을 기대할 수 있을 것이다.

원자력발전소의 방사성폐기물 드럼 운반을 위한 볼트체결방식의 두꺼운 철판을 이용한 IP-2형 운반용기의 구조 안전성 해석 및 시험 (Structural Safety Test and Analysis of Type IP-2 Transport Packages with Bolted Lid Type and Thick Steel Plate for Radioactive Waste Drums in a NPP)

  • 이상진;김동학;이경호;김정묵;서기석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.199-212
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    • 2007
  • IP-2형 운반용기는 정상운반조건에서의 자유낙하시험 및 적층시험을 수행한 후에 운반내용물의 분산 및 유실이 없어야 하며 외부표면에서의 방사선량률이 20%이상 증가할 수 있는 차폐능력의 상실이 없어야 한다. 본 연구에서는 두꺼운 철판을 구조재로 사용하며 볼트체결방식의 뚜껑을 가진 IP-2형 운반용기에 대한 구조 안전성을 평가하기 위한 해석적인 방안을 제안하였다. 해석적인 방법을 통하여 원자력발전소에서 발생된 방사성폐기물 드럼을 폐기물 처리시설에서 임시저장고까지 운반하기 위한 두 종류의 IP-2형 방사성폐기물 운반용기에 대하여 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실과 차폐손실이 없음을 확인하였다. 자유낙하조건에서 운반내용물의 분산 및 유실을 평가하기 위하여 최대 볼트단면 평균응력값과 최대 뚜껑열림량을 볼트의 인장강도와 뚜껑부에 존재하는 단차와 비교 평가하였다. 또한 최대 차폐두께 감소량을 이용하여 차폐손실을 평가하였다. 자유낙하조건에 대한 동적충돌해석을 검증하고 구조 안전성을 시험적으로 평가하기 위하여 자유낙하시험을 다양한 방향으로 실시하였다. 자유낙하시험에서는 운반내용물의 분산 및 유실은 볼트체결방식의 뚜껑에서 볼트의 파손 및 플랜지의 변형 등을 검사하여 평가하였으며, 차폐손실은 초음파 두께 측정기를 이용한 차폐두께를 측정하여 평가하였다. 해석에 대한 검증을 위하여 시험에서 취득한 변형률과 가속도를 동일한 위치에서 얻어진 해석결과와 비교하였다. 해석결과는 시험결과에 비하여 보수적인 결과를 보여주므로 해석에서 입증한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기의 안전성은 보수적인 결과이다. 마지막으로 유한요소해석을 통하여 적층조건에 대한 IP-2형 방사성폐기물 운반용기는 안전함을 입증하였다.

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열량 영앙소의 수준이 흰쥐의 단백질 평형과 체조성에 미치는 영향 (Effects of Varying the Concentration of Energy Yielding Nutrients on Nitrogen Balance and Body Composition of the Growing Rats)

  • 장유경;한인규
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제13권3호
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    • pp.117-125
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    • 1980
  • 섭취된 단백질이 성장하는 쥐의 체내에서 이용되는 효율을 알고, 지방 섭취량이 단백질 대사에 어떤 영향을 주는지 알기 위해서 생후 6주되고 평균 체중이 약 106g 정도되는 Sprague-Dawley 계 albino rat 숫컷 51마리를 사용하여 (3 마리는 개시시 도체분석에 사용하고, 48마리는 사양시험에 사용하였음) 시험 사료의 에너지 수준은 M.E.가(價)가 4000Kca1/kg으로 모두 같게 하되 단백질 공급 수준은 저단백질구(10%), 중단백질구(20%), 고단백질구(30%)로 하고, 지방 급여 수준은 각 단백질 수준마다 총 에너지의 20%(저지방구), 40%(고지방구)로 정하고 나머지 에너지는 전분과 포도당으로 보충한 6종의 사료처리구에 대한 사양시험, 대사시험 및 도체분석 시험을 실시했던바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 증체량은 사료의 단백질 수준을 증가시킬 경우 저지방구에서는 증가했으나 고지방구에서는 오히려 감소되있다. 사료 효율은 저지방구에서는 단백질 공급수준을 높일수록 증가되었으나 고지방구에서는 일정한 경향을 찾을 수 없었다. 단백질 효율에 있어서는 저단백질구의 그것이 높았는데 특히 저단백질 고지방구(LPHO)의 단백질 효율이 가장 높았으며 단백질 수준이 높아질수록 지방의 공급량에 관계없이 저하되었다. 2) 고형물, 단백질 총탄수화물의 소화율은 같은 수준의 단백질을 공급하는 경우 고지방구의 것보다 저지방구의 것이 높았으며, 단백질 급여 수준이 높을수록 고형물과 탄수화물의 소화율은 약간 감소되었으나, 단백질의 소화율은 오히려 약간 증가되었다. 지방의 소화율은 사료의 단백질이나 지방의 급여 수준에 큰 영향을 받지 않고 모두 높았다. 3) 질소 이용률에 있어서는 중단백질구(20%)인 경우 저지방구가 가장 높았으나, 고지방구는 가장 낮았다. 사료단백질 20%까지는 저지방 수준인 경우 질소이용률이 뚜렷하게 높은 것을 알 수 있었으나 고단백질구(30%)에서는 지방의 급여량에 따른 차이를 볼 수 없었다. 4) 에너지 섭취량은 사료의 단백질과 지방 수준에 따라서 영향을 받았다. 각 처리구별로 에너지의 대사율을 비교해 보면, 첫째로 사료의 단백질 수준이 높아질수록 에너지 대사율은 약간씩 낮아졌고, 둘째로 같은 단백질 수준에서는 저지방구의 에너지 이용률이 고지방구의 그것보다 훨씬 높았다. 5) 체성분은 시험 개시시 체조성에 미하여 체수분은 감소되었고 체단백질과 체지방은 모두 증가되었다. 단백질 공급 수준이 높아질수록 체수분은 높았고, 체단백질과 체지방은 모두 낮은 경향이 있었다. 단백질 수준이 같을 경우 고지방구의 체수분은 저지방의 그것보다 높았으며 체단백질과 체지방은 오히려 고지방구에서 낮은 경향을 보였다. 6) 이상에서 설명한 실험결과를 종합하여 볼 때 성장하는 흰쥐의 경우 단백질 20%, 지방 20%, 탄수화물 60%로 구성된 식이가 가장 이상적인 것으로 생각된다.

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Xylose 이성화 효소의 고정화 및 이성화당의 생산 (Immobilization of Xylose Isomerase and Trial Production of High Fructose Corn Syrup)

  • 전문진;임번삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제26권4호
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    • pp.222-230
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    • 1983
  • 본 연구에서는 저자등이 분리한 바 있는 Streptomyces griseolus가 분비한 xylose 이성화 효소(D-xylose ketol isomerase, EC 5.3.1.5, 포도당 이성화 효소)의 고정화 및 이 고정화 효소에 의한 파일롯트 규모의 이성화당 생산에의 응용을 시도하였다. 세포내 분비된 Xylose 이성화 효소를 함유한 미생물 균체를 호모 게나이저로 $500kg/cm^2$압력하에 파쇄한 결과 원 효소 역가의 98.8%가 얻어졌고, lysozyme으로 분해 했을 때는 54.7%가 얻어졌다. 이 효소의 고정화를 위한 담체로서는 Diaion HP 20, Duolite A-7, Amberlite IRA 93 및 94와 같은 포리스형 수지류가 효과적임이 밝혀졌고, Amberlite IRA 93에 대한 재생 형태는 $BO_4--$가, Diaion HP 20에 대해서는 $HCO_3-$가 효과적이었다. Amberline IRA 93에 대한 고정화 최적 조건은 pH 8.0에 $55^{\circ}C$로서 80.6%의 효소 고저오하 수율을 나타내었으며 효소 활성 반감기는 $65^{\circ}C$에서 24일 이상이었다. Amberlite IRA 93에 효소를 탈착(脫着) 실험한 결과, 담체는 재 사용이 가능 하였으며 2,3,4,5회째의 효소의 재 고정화율은 각각 98.2, 93.3, 90.7 및 87.5%를 나타내었다. 고정화 효소의 최적 반응 온도는 $60{\sim}70^{\circ}C$로 원효소의 경우에 비하여 다소 낮아지면서 폭이 넓어졌으며, 최적 pH는 $8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.

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히알루론산 생산성 향상을 위한 Streptococcus zooepidemicus 균주 개량 및 발효조 배양공정 최적화 (Strain Improvement and Bioprocess Optimization for Enhanced Production of Haluronic Acid(HA) in Bioreactor Cultures of Streptococcus zooepidemicus)

  • 김수연;전계택
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.344-357
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    • 2020
  • Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(rp)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(kLa)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

제초제(除草劑) 약해발생(藥害發生) 양상(樣相)과 경감대책(輕減對策) (Crop Injury (Growth Inhibition) Induced by Herbicides and Remedy to Reduce It)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.261-270
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    • 1992
  • Many herbicides that are applied at the soil before weed emergence inhibit plant growth soon after weed germination occurs. Plant growth has been known as an irreversible increase in size as a result of the processes of cell divison and cell enlargement. Herbicides can influence primary growth in which most new plant tissues emerges from meristmatic region by affecting either or both of these processes. Herbicides which have sites of action during interphase($G_1$, S, $G_2$) of cell cycle and cause a subsequent reduction in the observed frequency of mitotic figures can be classified as an inhibitor of mitotic entry. Those herbicides that affect the mitotic sequence(mitosis) by influencing the development of the spindle apparatus or by influencing new cell plate formation should be classified as causing disruption of the mitotic sequence. Sulfonylureas, imidazolinones, chloroacetamides and some others inhibit plant growth by inhibiting the entry of cell into mitosis. The carbamate herbicides asulam, carbetamide, chlorpropham and propham etc. reported to disrupt the mitotic sequence, especially affecting on spindle function, and the dinitroaniline herbicides trifluralin, nitralin, pendimethalin, dinitramine and oryzalin etc. reported to disrupt the mitotic sequence, particularly causing disappearence of microtubles from treated cells due to inhibition of polymerization process. An inhibition of cell enlargement can be made by membrane demage, metabolic changes within cells, or changes in processes necessary for cell yielding. Several herbicides such as diallate, triallate, alachlor, metolachlor and EPTC etc. reported to inhibit cell enlargement, while 2, 4-D has been known to disrupt cell enlargement. One potential danger inherent in the use of soil acting herbicides is that build-up of residues could occur from year to year. In practice, the sort of build-up that would be disastrous is unikely to occur for substances applied at the correct soil concentration. Crop injury caused by soil applied herbicides can be minimized by (1) following the guidance of safe use of herbicides, particularly correct dose at correct time in right crop, (2) by use of safeners which protect crops against injury without protecting any weed ; interactions between herbicides and safeners(antagonists) at target sites do occur probably from the following mechanisms (1) competition for binding site, (2) circumvention of the target site, and (3) compensation of target site, and another mechanism of safener action can be explained by enhancement of glutathione and glutathione related enzyme activity as shown in the protection of rice from pretilachlor injury by safener fenclorim, (3) development of herbicide resistant crops ; development of herbicide-resistant weed biotypes can be explained by either gene pool theory or selection theory which are two most accepted explanations, and on this basis it is likely to develop herbicide-resistant crops of commercial use. Carry-over problems do occur following repeated use of the same herbicide in an extended period of monocropping, and by errors in initial application which lead to accidental and irregular overdosing, and by climatic influence on rates of loss. These problems are usually related to the marked sensitivity of the particular crops to the specific herbicide residues, e.g. wheat/pronamide, barley/napropamid, sugarbeet/ chlorsulfuron, quinclorac/tomato. Relatively-short-residual product, succeeding culture of insensitive crop to specific herbicide, and greater reliance on postemergence herbicide treatments should be alternatives for farmer practices to prevent these problems.

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최근(最近)의 비료소비면(肥料消費面)에서 본 비료수요전망(肥料需要展望) (Prospects of Fertilizer Demand based on Recent Consumption)

  • 박영대
    • 한국토양비료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.149-163
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    • 1976
  • 우리나라는 경지당인구(耕地當人口)가 많기 때문에 급증(急增)하는 인구(人口)와 이것에 대처(對處)하는 식량문제(食糧問題)는 지식인(知識人)의 최대관심사(最大關心事)이며, 오늘날 우리는 수량(收量)이 높은 신품종(新品種)으로 녹색혁명(綠色革命)을 굳게 다짐하고 있으나 다수확(多收穫) 품종(品種)의 이점(利點)은 시비량(施肥量)의 증가(增加)에서만 이루어질 수 있다. 따라서 녹색혁명(綠色革命)을 이룩하기 위하여는 무엇보다도 많은 비료(肥料)가 필요(必要)하다. 비료(肥料)의 소비량(消費量)은 주(主)로 농업기술(農業技術)의 발달, 비료(肥料)의 가격(價格), 식량증산(食糧增産)을 위한 정부(政府)의 시책(施策) 등(等)에 크게 영향(影響)을 받으나, 비료(肥料)의 수요량(需要量)은 농민(農民)에 의하여 쓰여지는 비료량(肥料量)이 아니라 농작물(農作物)의 생산(生産)을 위하여 실제(實際) 필요(必要)한 최적(最適)의 비료량(肥料量)이다. 그러므로 동란(動亂)이나 자원고갈(資源枯渴)과 같은 특별(特別)한 변동(變動)이 없는 한 우리나라의 비료수요량(肥料需要量)은 2000년대(年代)에 적정시비량(適正施肥量)의 한계(限界)에 도달(到達)하리라고 생각(生覺)된다. 여기서 두가지의 방만법(方万法)으로 장래(將來)의 비료수요량(肥料需要量)을 추정하였다. I. 과거(過去) 10년간(年間)(1966~75)와 비료소비추세(肥料消費趨勢)에 근거(根據)한 비료수요량(肥料需要量) : 과거(過去) 10년간(年間) 우리나라의 비료소비추세(肥料消費趨勢)는 년평균(年平均) 8.7%였으며 (표(表) 1) 최근(最近) 수년간(數年間)의 삼요소소비비율(三要素消費比率)은 균형시비(均衡施肥)에 가까와지고 있고, 경지당(耕地當) 시비량(施肥量)도 다른나라보다 많으므로(표(表) 5) 앞으로의 비료소비추세(肥料消費趨勢) 약간 둔화(鈍化)될 것으로 추산(推算)되며, 년도별(年度別) 증가율(增加率)이 1980년(年)까지는 7%, 그후(後) 1990년까지는 2.5%, 그후(後) 2000년(年)까지는 1.5%씩 각각(各各) 증가(增加)되어 비료(肥料)의 총수요량(總需要量)은 1980년(年)에 1,208,000M/T, 1990년(年)에 1,547,000M/T, 2000년(年)에 1,795,000M/T으로 추정(推定)된다(표(表) 16). II. 작물별(作物別) 적정시비량(適正施肥量)에 근거(根據)한 비료수요량(肥料需要量) 과거(過去) 12년간(年間)(1965~76)의 주요작물별(主要作物別) 비료수요량(肥料需要量)의 추이(推移)는 작물(作物)에 따라 0.94배(培)에서부터 5.49배(培)까지 증가(增加)하였으며(표(表) 7), 1976년도(年度)의 작물별(作物別) 비료수요량(肥料需要量)(표(表) 11)은 표준시비추천량(標準施肥推薦量)(표(表) 8)보다 낮다. 따라서 농작물(農作物)의 생산성(生産性)을 높이기 위하여 장래(將來)의 비료시용량(肥料施用量)은 증가(增加)되어야하며 비료(肥料)의 총수요량(總需要量)은 1980년(年)에 1,229,000M/T 1990년(年)에 1,489,000M/T 2000년(年)에 1,895,000M/T으로 되리라고 추정(推定)된다.(표(表) 16).

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