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초음파를 이용한 무증자 분쇄 백미의 알코올 발효
Alcohol Fermentation of Uncooked Ground Rice with Ultrasonication Process 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.44 no.3, 2012년, pp.306 - 311  

이유진 (서울과학기술대학교 식품공학과) ,  강성태 (서울과학기술대학교 식품공학과)

초록
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무증자 백미를 이용한 당화 및 알코올 발효를 최적화하기 위해 다양한 크기(12, 20, 35 mesh)로 분쇄된 백미를 초음파 처리시간(15, 30, 60, 120분)을 달리하여 시료들을 제조하고 당화와 알코올 발효를 수행하였다. 각 크기별로 분쇄된 백미시료를 $60^{\circ}C$에서 3시간 당화시킨 결과 모든 시료에서 가압증자 시료(CGR) > 초음파처리 시료(UGR) > 무증자 분쇄미(GR)의 순으로 높은 당도를 보여주였다. 분쇄백미의 크기에 무관하게 가압증자 시료(CGR)가 가장 높은 당도를 보여주었으며 무증자 분쇄미(GR)는 가장 낮은 당도를 나타내었다. 또한 무증자 분쇄미(GR)에 비하여 초음파처리 시료(UGR)가 높은 당도를 나타내었고 초음파 처리시간이 길수록 당도가 증가하였다. 35 mesh의 분쇄미를 120분 동안 초음파 처리함으로써 가압증자 시료(CGR, $11.5^{\circ}Bx$)의 약 90%에 해당하는 $10.2^{\circ}Bx$로 당화가 가능하였다. 또한 당화된 35 mesh의 초음파처리 시료(UGR)를 사용하여 $25^{\circ}C$에서 4일 동안 알코올 발효를 수행함으로써 가압증자 시료(CGR)의 알코올 함량 17.2%에 근접한 16.7%의 알코올 생산이 가능하였다. 알코올 발효 4일후의 무증자 초음파처리 시료군(UGR)의 pH는 가압증자 시료(CGR)와 비교하여 낮은 pH를 나타내었다. 또한 초음파처리 시료의 산도는 0.99-1.1%로서 가압증자 시료(CGR)의 산도 0.75%에 비하여 높은 산도를 보여주었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was performed to evaluate the effects on saccharification and alcohol fermentation, according to the size of the ground rice (12, 20, 35 mesh) and ultra sonication process (15, 30, 60, 120 min). After saccharification of the ground rice samples for 3 h at $60^{\circ}C$, sugar c...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 백미의 분쇄정도와 초음파 처리시간을 달리하여 무증자 알코올 발효를 수행하면서 당화력, 알코올 생성능 및 알코올 발효 중 이화학적 특성변화를 살펴보았다.

가설 설정

  • 1)ABCDDifferent letters in the same row indicate that the values are significantly different (p<0.05).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
증자공정이란? 전분을 발효시켜 에탄올을 생산하는 공정은 전분의 증자, 액화, 당화 및 발효 등으로 구분된다. 증자공정은 전분을 열에 의하여 호화시켜 액화 및 당화효소의 작용을 용이하게 하는 공정으로 막대한 에너지가 필요하며 알코올 생산에 드는 총 에너지의 30%를 차지한다(1). 이러한 문제점을 해결하기 위해 증자를 하지 않은 전분원료를 기질로 한 전분의 무증자 당화 및 알코올 생산은 에너지절약형 공정으로서 그 중요성이 크다.
증자를 하지 않은 전분원료를 기질로 한 전분의 무증자 당화 및 알코올 생산의 문제점은? 이러한 문제점을 해결하기 위해 증자를 하지 않은 전분원료를 기질로 한 전분의 무증자 당화 및 알코올 생산은 에너지절약형 공정으로서 그 중요성이 크다. 그러나 무증자 당화에 의한 알코올 발효는 생전분의 당화속도 및 당화율이 낮아 이에 대한 보완이 요구되고 있다(2,3).
전분을 발효시켜 에탄올을 생산하는 공정에는 어떤 것들이 있는가? 전분을 발효시켜 에탄올을 생산하는 공정은 전분의 증자, 액화, 당화 및 발효 등으로 구분된다. 증자공정은 전분을 열에 의하여 호화시켜 액화 및 당화효소의 작용을 용이하게 하는 공정으로 막대한 에너지가 필요하며 알코올 생산에 드는 총 에너지의 30%를 차지한다(1).
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참고문헌 (26)

  1. Park KH, Oh BH, Hong SS, Lee KH. Production of alcohol from starch without cooking. J. Korean Agric. Chem. Soc. 27: 52-54 (1984) 

  2. Ueda S, Zenin CT, Monteiro DA, Park YK. Ethanol production from raw cassava starch. Biotecnol. Bioeng. 23: 291-299 (1981) 

  3. Matsumoto N, Fukushi O, Miyanaga M, Kakihara K, Nakajima E, Yoshizumi H. Industrialization of a noncooking system for alcoholic fermentation from grain. Agr. Biol. Chem. Tokyo 46: 1549-1558 (1982) 

  4. Jo KH, Lee YH. Enhancing mechanism of the saccharification of uncooked starch in an agitated bead reaction system. Korean J. Appl. Microbiol. Bioeng. 14: 407-413 (1986) 

  5. Lee SA, Park HD. Effect of ground rice particle size on the brewing of uncooked rice takju. Korean J. Post-harvest Sci. Technol. Agri. Products 2: 269-276 (1995) 

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  12. Jeong YJ, Seo JH, Yoon SR, Lee JM, Lee GD, Kim OM, Bang KW. Liquefaction and saccharification condition of potatoes for alcohol fermentation using potatoes. Korean J. Postharv. Sci. Technol. 7: 94-98 (2000) 

  13. Strehaiano P, Mota M, Goma G. Effect of inoculum on kinetics of alcoholic fermentation. Biotechnol. Lett. 5:135-149 (1983) 

  14. Kang MY, Park YS, Mok CK, Chang HG. Improvement of shelflife of yakju by membrane filtration. Korean J. Food Sci. Technol. 30: 1134-1139 (1998) 

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  23. Kim MJ, Kim BH, Han JK, Lee SY, Kim KS. Analysis of quality properties and fermentation microbial profiles of takju and yakju brewed with or without steaming process. J. Food Hyg. Safety 26: 64-69 (2011) 

  24. Jeong JW, Park KJ, Kim MH, Kim DS. Changes in quality of spray-dried and freeze-dried takju powder during storage. Korean J. Food Sci. Technol. 38: 513-520 (2006) 

  25. Han EH, Lee TS, Noh BS, Lee DS. Quality characteristics in mash of takju prepared by using different nuruk during fermentation. Korean J. Food Sci. Technol. 29: 555-562 (1997) 

  26. Song JC, Park HJ. Takju brewing using the uncooked germed brown rice at second stage mash. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 32: 847-854 (2003) 

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