microorganism

Views:
 
Category: Entertainment
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

◎ 식품 미생물 (microorganism) : 

◎ 식품 미생물 (microorganism)

Slide 2: 

·개체를 맨눈으로 볼 수 없는, 현미경으로만 관찰이 가능한 미세한 단세포 생물로 지구 상 어느 곳에서나 분포함( bacteria, virus, yeast, molds, protozoa, algae 등) 부패나 발효를 유발하며 일부는 AIDS, 페스트 등의 무서운 질병 유발 ·발효 (fermentation) : 미생물의 작용으로 식품의 색깔, 맛 또는 향을 증진시켜 가치를 높임 --> 저장성 향상, 즉 유용한 물질을 생산함. 예) 주류, 빵, 유기산류, 효소, 항생제, 항암물질, 호르몬, 화학조미료, 아미노산, 유기 용제 ( acetone, butanol)등의 생산, 좁은 의미로 탄수화물을 효모나 곰팡이가 작용해 알코올이나 유기산을 생성함을 의미했음. ·부패 (putrefaction): 미생물의 작용으로 식품의 가치를 하락시킴. 좁은 의미에선 주로 단백질이 미생물에 의해 분해되어 고약한 냄새가 나는 최종 산물을 생성하는 분해과정. 주로 세균에 의하며 생태계의 물질대사에 매우 중요. * 발효식품은 부패취를 많이 풍기므로 발효와 부패의 명확한 구분은 불가능

Slide 3: 

자연발생설 : Leeuwenhoek, 생물이 무생물로부터 생겨나고 있다는 설. ·미생물 생물속생설 : Louis Pasteur(1822-1895), 생물에 의하지 않고 생물이 생겨 날수가 없다고 하는 설. Pasteur: 발효현상을 규명하고 혐기성 세균 발견 Pasteurization 법에 의한 열처리 살균법 발명, Pasteur effect: 산소가 많으면 알콜 발효가 정지됨을 말함, 무세포 추출액, 즉 효소만으로 알콜발효가 가능함을 입증 Tyndall: 포자의 존재를 실험적으로 입증, 간헐멸균법(Tyndallization or discontinuous sterilization) 발견 Robert Koch: 순수 분리법, 병원성 미생물 연구로 결핵균, 콜레라균 발견, 도말법 (streaking), 사면배양(slant culture), pour plate method 발명으로 미생물 연구에 금자탑을 쌓음, 이후 생화학의 발달로 발효, 호흡, 해당과정 대사경로 규명 분자 유전학의 발달로 Watson 과 Crick이 DNA 구조를 밝히면서 유전공학 발전

Slide 4: 

·생물의 출현진화: 치토크롬, RNA의 아미노산 배열, 핵산의 염기배열 순서로 진화의 역사 추정 46억년전 35 30 20 15 10 5 현재 |-------------------+------+---------------+-------------+------+---------+--------| 지 생 원혐광 대 산 진 효 다 다 척 구 명 핵기합 기 소 핵 모 핵 세 추 형 탄 물성성 변 출 생 생 포 동 성 생 질세세 천 현 물 물 동 물 출균균 출 식 현 현 물 Miller: 수소 + 메탄 +암모니아 -> 방전(열, 자외선) -> 아미노산, 당류, 핵산염기 생성 즉 유기물의 무생물적 탄생을 확인함 ·Leeuwenhoek: 현미경 발명되어 미생물의 존재가 알려짐, 생물의 자연발생 주장

Slide 5: 

< 대표적인 식품발효 미생물들 > 식초: 세균, Acetobacter aceti 간장: 곰팡이 Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae (amino acid 생성 :간장원료) 빵 . 주류: 효모.Saccharonyces cerevisiae 치즈: 곰팡이, Penicillium rogueforti 유산균 음료: 세균, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophiluc 김치: 세균, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides 청국장: 세균, Bacillus natto

<미생물의 분류> : 

<미생물의 분류> 생 물 Virus 일반생물 원생생물(하등미생물) 식물 동물 procaryote eucaryote bacteria blue green algae algae protozoa fungi lichens (세균) (남조류)-> 합성가능 (조류) (원생동물) (균류) (지의류)

Slide 7: 

·균주 (strain) 종 (Specy) --> Saccharomyces cerevisiae 속 (Genus) --> Saccharomycetes 과 (Family) --> Saccharomycetaceae 목 (Order) --> Endomycetales 강 (class) --> Ascomycetes 문 (Division) --> Eumycota 계 (Circle) --> Fungi ·미생물의 학명은 속명 (Genus) 과 종명 (Specy) 을 조합한 2명법을 사용하고 맨 끝에 명명 자의 이름을 붙인다. 속명 : 라틴어 실명자로 표시, 대문자로 시작 (인명, 지명) 종명 : 라틴어, 특징을 나타내는 형용사 명사를 소문자로 시작. ex) Saccharo / myces cerevisiae Aspergillus oryzae 당 진균 양조자 성수뿌리개 쌀

원핵세포모양 : 

원핵세포모양

진핵세포모양 : 

진핵세포모양

◎ procaryte (원핵세포)와 eucaryote (진핵세포) 의 차이점 : 

◎ procaryte (원핵세포)와 eucaryote (진핵세포) 의 차이점 Ⅰ. 핵의 구조 및 기능

Slide 11: 

II. 세포질

Slide 12: 

Ⅲ. Flagella ( 편모 ) IV. Cell wall (세포벽) 2분열법(fission)으로 증식하는 난세포로서 핵막이 없이 DNA가 plasma 속에 노출되어 있다.

Slide 13: 

<미생물의 분류법> 유사 미생물의 상호관계를 파악해서 단계적으로 구분해나감. 1) Natural classification (자연적 분류법) : 진화적, 계통적 분류에 의해 유연관계를 파악 화석이 없기 때문에 개체 발생의 관찰이 힘들다. (*미생물 포자 - 보존가능 ) ...발견됨. ex) fungi의 분류시 Sexual reproduction 연구. 2) Artificial classification( 인공적 분류법) : 형태적, 생리적 특징으로 분류. ex) 토양, 해양, 수서, 낙농, 미생물 등 --> 사는 곳. 젖산균, 메탄균, 질소고정균, 아질산균, 알콜균 모 --> 대사, 특징. 3) Molecular biological taxanomy ( 분자 생물학적 분류법) : DNA 의 염기 배열이나 염기의 평균조성등 유사관계 4) Biochemical taxanomy (생화학적 분류법) : 세포벽 조성, chytochrome 조성 및 효소적, 면역학적 특징 5) Numerical taxanomy (수치적 분류법) : 생화학적 성상, 생리, 배양형태에 의한 균주간의 유사성을 +,-로 표시하여 통계적으로 처리 (전체적인)--> computer program 있음

⊙ 세 균 (Bacteria) : 

⊙ 세 균 (Bacteria) procaryote 들 중 blue-green algae 를 제외한 것들로서 폭이 1 μm이하의 크기로 비루스를 빼면 가장 작다. --세포의 형태-- 구균 : 단구균, 쌍구균, 연쇄상구균, 포도상구균 간균 : 단간균 (길이가 폭의 2배 이하) 장간균 나선균 : 나선형균

Slide 15: 

--세균의 구조--

Slide 16: 

☞ 편모(Flagellum) : 세포에 운동성을 주고 세포막에 붙어 있으며 프로펠라가 도는 식으로 회전하며 움직인다. 주로 간균이나 나선균에 있고 구균엔 없으며 protein으로 구성됨. 분류학상의 주요기준 단극모(monotrichous) · 분류 극모(polar flagella) 양극모(ampitrichous) 극속모(lophotrichous) 주모 (petritrichous flagella) -- salmonella, bacillus

Slide 18: 

☞리보솜(Ribisome) : 단백질 합성, RNA가 60%, 단백질 40% ☞색소 (chromatophore) : 특히 광합성세균에 있고, 단백질과 지질로 이루어지며 클로로필과 카로티노이드들을 포함한다. 광화학적 전자전달계 효소분포 ☞핵 : 유리상태인 한 가닥의 DNA로서 자기복제만하고 유사분열은 없다. ☞액포 : 탄소원 및 에너지원인 orgnic polymer 함유, 인, 황 등을 함유

Slide 19: 

☞선모(pilus) : 다른 물체에 부착시 사용하며 그램음성세균에만 있다. 유성적 접합이 일어날 경우엔 음성세포에서 자성세포로 DNA 의 이동통로가 된다. protein으로 이루어짐. ☞세포벽 (cell wall) : 세포의 보호 및 형태유지 단일 또는 다겹의 mucopeptide 로서 lysozyme 효소에 의해 분해된다. gram 양성균이 더 높은 함량의 mucopeptide (peptidoglycan)을 함유하며 이외에 teichoic acid, 아미노당류, 단당류 들로 이루어진 mucopolysaccharide 를 함유한다. gram음성균엔 mucopeptide로 된 내층과 lipopolysaccharide 과 lipoprotein으로 된 외층으로 구성되며 teichoic acid가 없다. ☞협막 (capsule) : 점질물질언 polypeptide 의 polymer 로 구성. ☞세포막 (cell membrane ) : 두겹의 인지질로 구성되며 사이사이에 단백질들이 숨어있다. 호흡효소계와 물질수송효소인 permease 를 함유한다. 선택적 투과성으로 물질 출입제한과 진핵세포에 있는 미토콘드리아의 기능을 대행한다. GM+ 간균, 나선균 및 방선균엔 mesosome 이 호흡기능을 가짐.

Slide 21: 

◎Endospore (포자) 약품이나 강한 빛, 열등에 대한 저항력이 아주 강한 내열성의 포자를 형성하는 균으로는 Bacillus (호기성), Clostridium (협기성) 및 Lactoabacillus, Sporosarcina 등의 일부가 속한다. 포자막에는 dipicolinic acid 가 함유되어 있고, 특히 내열성이 클수록 함량이 준다. 염색이 잘 안되고 굴절성을 갖으며 건조나 동결상태에서 수 십년간 생존이 가능하며 주위 환경이 좋아지면 발아된다. ·발아배지 : L - alanin 을 첨가한 배지에서 60~80 도로 가열하여 배양시키면 발아함. ◎세균의 번식 : fission(이분법) 에 의한 무성생식. generation time 이 각 균종마다 모두 다르다. ◎세균의 분류 : Bergeys Manual of Determinative Bacteriology Gm 염색성, 산소 요구성, 균의 형태, 포자형성유무, 편모의 유무와 형태,탄소원, 질소원의 자화능, 축적되는 대사물질, 색소의 생성능 등에 따라 분류.

Slide 23: 

⊙ 젖산균(Lactic acid bacteria) : 일반적으로 비운동성이며 색소형성이 없는 Gm+의 간균 또는 구균으로 당을 발효하여 젖산이나 기타 부산물 등을 생산한다. Catalase 음성의 비호기성이 대부분이고 영양 요구성이 까다로우므로 비타민이나 아미노산 또는 peptide 를 요구하기도 한다. Homo lactic acid bacteria (정상발효 젖산균) C6H12O6 --> 2CH3. CHOH. COOH 형의 발효를 행함. Streptococcus, Pediococcus 속과 Lactobacillus속의 일부세균. Hetero lactic acid bacteria (이상 발효 젖산균) - 맛을 내는데 중요. Leuconostoc, 일부 Lactobacillus C6H12O6 --> CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2 2C6H12O6 --> 2CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CH3COOH + 2CO2 + H2 3C6H12O6 + H2O --> 2C6H14O4(mannitol) + CH3CHOHCOOH + CH3COOH + CO2

Slide 25: 

·젖산제조 이용균 전분당화액, 당밀원료 : Lactobacillus delbrueckii 우유나 유청을 원료 : Streptococcus cremoris, Sc. lactis, Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, L. casei ·젖산균 제재 균주(probiotics) : 태아출생직후 균 생성, 장내세균이 대장내에서 식이섬유를 섭취해 증식하며 비타민 생산 -> 사람이 흡수 장내 정장 작용 --> 정장제 Sc. faecalis, L. bifidus, L. acidophilus ·청주등 양조 관여 균주 : 양조과정에서 잡균의 번식을 억제하고 향미생산. Leuconostoc mesenteroides, L.sake ·유제품 제조 균주 chess starter : Sc. lactis chess aging : L. casei butter starter : L. bulgaricus, Sc. thermophilus

Slide 26: 

·김치 및 장류 관여 김치 : L. plantarum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides 간장 : Pediococcus soyae 서양 김치 ( sauerkraut) : L. plantrum ·Dextran 재조에 이용하는 균주 Leuconostoc mesenteroides : sucrose 에서 ploymer 인 Dextran 형성 ( 대용혈장, 크로마토그래피 분석기기의 column packing material) ·미생물 정량에 이용하는 균주 L. casei : 아미노산 정량 (bioassay) L. leichmannii : Vitamin B12 생산 L. fermenti : Vitamin B1 생산 ·식품의 부패에 관여하는 균주 L. homohiochi : L. heterohiochi (화학균): 청주에 백탁. Pediococcus cerevisiae : 맥주의 악취, PH 저하 및 혼탁의 원인 L. thermiphilus : 내열성인 우유산패균

Slide 27: 

⊙초산균 (acetic acid bacteria) : Ethanol 을 산화시켜 초산을 생성하는 세균으로 Gm-의 호기성 간균. 운동성 + or - Acetobacter 속 : 초산생성능이 크고 주모를 갖는다. Gluconobacter속 : 초산생성능이 작고 극모를 갖는다. 포도당을 산화시켜 gluconic acid 를 만든다. C2H5OH ---> CH3COOH + H2 ex) Acetobacter aceti, A.schutenbachii --> 식초양조균 Acetobacter xylinum, A.suboxidans : 식초양조유해균으로 두꺼운 cellulose 피막을 형성하여 발효를 방해. Gluconobacter roseus : 포도당에서 gluconic acid 를 생산하고 D - sorbitol 을 산화하여 L - sorbose 를 생성하여 Vitamin C 의 원료로 쓰인다.

Slide 28: 

⊙프로피온산균 ( Propionibacterium) : 일반적으로 세균에만 항균력이 있는 보존료로, 솔빈산보다는 방부효과가 약함. 형기성의 Gm+, catalase+, motility-, 단간균 또는 구균으로 유기산, 탄수화물, 다가알 콜들을 산화시켜 propionic acid, acetic acid, succinic acid 등을 생성. ex) Propionibacterium shermanii : Emmental cheese 숙성시 CO2를 생성시켜 구멍을 만듦 P. freudenreichii : Vit.B12 생산

⊙포자형성균 : 

⊙포자형성균 ◎Bacillus 속 : Gm+,호기성 ~ 통성 혐기성의 중온 ~ 고온성 유포자 간균, catalase+ ex) Bacillus natto : 고초균, 청국장균, 42도에서 잘 자람 protease 와 amylase 를 분비, biotin 요구 Bacillus subtilis : 고온성 a - amylase 와 protease (85~95도 에서 작용) Bacillus megaterium : Vitamin.B12 생산균주 Bacillus stearothermophilus : 두유살균의 목표가 되는 세균. 65도의 고온에서도 생존하는 고온성 포자군. 포자 F0-Value = 12 ~ 15 분 Bacillus coagulans : 통조림의 flat sour (젖산생산)균, 어육소세지의 반점. 부풀지 않는다. 신맛 난다.

Slide 30: 

◎Clostridium 속 : Gm+, 편성혐기성의 유포자 간균으로 catalase- ex) Clostridium butylicum : 당류를 발효시켜 낙산 생성 C6H12O6 --> CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + 2H2 Cl. acetobutylicum : 전분을 발효시켜 acetone, butanol, ethanol, butylic acid acetic acid, CO2, H2 생성 Cl. botulinum : 맹독소인 botulin 생성 (a, b, c, d 형 중 a,b형 독성이 특히 강함) F0 - value : 1~2분, 치사율 70~80% Cl. sporogenes : 육류통조림 부패 Cl. welchii : 식중독 유발

Slide 31: 

< Clostridium botulinum, endospore가 보인다 >

⊙부패균 : 

⊙부패균 Coliform bacteria (대장균형 세균) : 장내세균( Enterobacteriaceae) 속하며 동물의 장내에 서식하는 Gm- , 무포자, 통성 혐기성균으로 간균(1~4um)이며 주모가 있어 운동성이 있다. 유당을 분해하여 CO2 및 H2 발생 . ◎Escherichia 속 (대장균 속) : 장내세균의 대표적인 균으로 식품오염의 지표가 된다 (분뇨오염). 생화학. 유전학의 연구용 세균으로 널리 이용되며 생육최적 조건은 37도로 10~45도에서 생육, ph 7로 세대기간이 20분임. 초산을 자화시키나 구연산은 자화불능이고 indol을 생성하여 악취를 풍김. 포도당으로부터 젖산, 초산, 호박산, 개미산을 생성-> methyl red실험으로 확인. 많은 종류가 병원성을 나타냄, E. coli O157은 출혈성 대장염, 용혈성 요독증후군 야기, 고기나 유제품 무순 등 야채에서도 발견, 급식위험 ex) E. coli

Slide 33: 

◎Enterobacter 속 (Aerobacter) : 흙이나 하수 등에 널리 서식, 사람과 가축 조류에 장관에서도 발견, 유당을 발효시켜 2,3-butandiol및 알코올을 생성, 대장균과 유사하나 methyl red음성을 보임. gas 생성능이 강하며 비병원성으로 초산 및 구연산을 자화시킨다. indol은 형성하지 안음. ex) Enterobacter aerogenes : 장내분포는 E. Coli 보다 적으나 토양, 물, 식품 등 분 포가 넓다. ◎Proteus 속 ( 위험균 ) : 활발한 운동이 있는 작은 간균으로 주모가 있고 호기성 중온균이다. 이들 중 일부는 병원성 장내 세균이고 특히 단백질 분해력이 커서 달걀이나 육류 등의 부패에 관여. H2S 등을 생성해 악취를 풍기는 부패균역할을 한다. ex) Proteus vulgaricus : 설탕 및 우유의 심한 부패 Proteus morganii : allergy 성 식중독 원인균 Proteus vulgaris(X600)

Slide 34: 

◎Serratia 속 : 호기성 단간균으로 주모가 있고 Gm- , 단백분해력이 강하고 적색소인 Prodisiosin 을 분비 식품 표면을 적색으로 만든다. 토양이나 물, 야채등에 널리 분포한다. ex) Serratia marcescens : 휘발성, 염기질소를 동반하는 심한 부패취를 내면서 생선묵이나 우유 등을 적변시킨다. ◎Salmonella 속 (삼모넬라속) : 가금류나 설치류의 장내에 존재하며 온혈동물에 장티프스를 일으킨다. 간균으로 주모가 있고 indol은 생성하지 않으나 H2S를 생성함. 계란오염의 주범 ◎Pseudomonas 속 : 운동성 주모를 갖는 간균으로 형광성의 녹. 적. 황색의 수용성색소를 형성한다. Gm- 이고, 탄수화물, 지방산, 탄화수소 및 페놀 등의 방향족 화합물들을 분해하므로 공업용 폐수처리균으로 널리 응용되고 있다. 식품부패균으로서의 특성으로는 5도에서도 생육하는 호냉균이고 암모니아를 생성하며 식품의 향미를 저하시킨다. 약간의 호염성. ex) Pseudomonas fluorescens : 생유에 쓴맛을 냄, 녹색 형광균 Pseudomonas aeruginosa (녹농균) : 상처의 화농부에 청색소인 pyocyanin 을 생성. 우유의 청변.

Slide 35: 

◎Micrococcus 속 : 호기성구균으로 Gm+ , catalase+ 인 적.황색 색소 형성균. 내열성이 강한 중온성균으로 당을 발효시켜 산을 형성한다.내염성,내산성, 에서 nitrate 를 nitrite 로 환원시켜 선홍색으로 발색 (curing) 작용을 한다. 훈연육제품 ex) Micrococcus varians : 우유의 저온살균 후 생존 --> 부패원인 Micrococcus roseus : 식빵의 적변 ◎Staphylococcus 속 : Gm+ 의 구균 또는 포도상구균으로 생육에 유기질소원과 생육인자가 필요. ex) Staphy. aureus : 황색 - 주황색 색소를 형성하는 식중독균. 호염성. Staphy. epidermis : 비병원성으로 우유, 치즈 변패.

Slide 36: 

Listeria균 통성혐기성 단간균으로운동성, 호냉균 1도의 냉장고에서도 증식, 저온살균에 쉽게 사멸 Listeria monocytogenes: 자연계에 넓게 분포, 유제품이나 냉장냉동식품 섭취시 식중독의 원인균으로 리스테리아증세를 일으킨다. 혈액속의 단핵구가 증가해 패혈증, 수막염등을 일으킨다

II.곰팡이 ( mold ) : 

II.곰팡이 ( mold ) <곰팡이 Aspergillus oryzae> ◈곰팡이의 일반적 균총의 형태 ·실 모양의 가지를 치며 번식하는 미생물로 광합성을 하지 못하며 포자를 만들어 번식 하기도 하는 다세포 미생물. ·형태 : 포자에 의해 번식하는 진균류(true fungi)에 속하며 이들 중 다핵 사상균, 균사체(mycelium)는 균사(hyphae)와 자실(fruiting body)로 구성됨. 균사체와 자실체가 엉켜있는 집단을 균총(colony)이라 함

Slide 38: 

기중균사 : 기질속에 침투해 들어가며 자라는 것. · 균사의 종류 영양균사 : 균사가 기질표면에 밀착하여 뻗어가는 것. 기균사 : 기질의 표면에서 곧게 공중으로 뻗는 것. ·균사체 : 균사의 집합체. (영양기관) ·자실체 : 균사체에서 갈라져서 가지가 위로 뻗고 그 끝에 포자를 착생하는 것 (번식기관) ·균총 : 그물과 같이 얽힌 균사체와 자실체 전체. <곰팡이의 생육조건> - 세균보다 좋지 않은 조건에서도 잘 증식. - 증식적온은 25∼30℃ (-5∼50℃) - pH : 2.5∼8.5 나 미산성 영역을 선호 (세균증식억제) - 건조한 곳에서도 잘 증식, 수분활성도 0.65까지 가능

< 곰팡이와 식품 > : 

< 곰팡이와 식품 > 1. 식품변패에 관여 녹말식품, 채소, 과실의 변패: Mucor, Rhizopus, Aspersillus, Penicillium 곰팡이 독: Aspersillus flavus (calcinogen인 aflatoxin 생성) 2. 식품에의 이용 된장, 간장 , 청주 -> Aspersillus 속 치즈 -> Penicillum 속 구연산 -> Aspersillus niger Vitamin B12 생상 -> Eremothecium ashibyii 효소생산 amylase: Aspersillus, Rhizopus 속 protease: //

<곰팡이의 번식기관.> : 

<곰팡이의 번식기관.> - 곰팡이는 포자나 절단된 균사로써 번식. -포자에는 유성포자 및 무성포자가 있고 주로 무성포자에 의해 번식이 이루어진다. -포자는 생육조건 (pH, 수분, 온도, 양분, O) 이 적당해지면 발아하여 균사가 되며 -이 균사는 포자형성 기관인 자실체를 만든다. Ⅰ. 유성포자 (Sexual spore) 자양분이 충분하고 배양조건이 아주 좋을 때 자웅 두개의 세포핵이 융합하여 핵이 만들어지고 이 핵을 중심으로 만들어지는 포자로 자성과 웅성의 분화가 확실하다. ex) 자웅동주 : 동일체의 균사에서 접합이 일어나 유성 포자 형성 자웅이주 : 다른 균사 사이에서 접합이 일어나 유성 포자 형성

Slide 41: 

1-1. 난포자 (oospore) : 조정기 중의 웅성 배우자가 수정관을 통해 생란기속의 난구라는 자성 배우자와 융합하여 난포자 형성 --> 난균류 (Domycetes ) 등의 하등 편모 균류

Slide 42: 

1-2. 접합포자 (Zygospore) : 자웅의 균사세포가 접합하여 접합자 를 형성하며 각각의 세포중의 핵이 융합하고 그 부분이 팽대해지며 유성포자인 접합포자를 형성한다. 이 접합포자는 가시 또는 돌기를 형성하는 두꺼운 막으로 이루어진다. Mucor, Rhizopus 속에 속하는 접합 균류.

Slide 43: 

1-3. 담자포자 ( Basidiospore) : 버섯, 깜부기병균, 녹병균 등의 담자균류, 균사일부가 발달해 생성된 담자기의 선단 (끝)에 있는 4개의 경자에 외생포자 및 담자 포자를 한 개씩 갖는다.

Slide 44: 

1-4. 자낭포자 (Ascospore) : 자낭균류에는 자웅의 균사가 접합하여 자낭이라는 특수한 세포를 형성하고 유성포자를 자낭내에 만든다

Slide 45: 

Ⅱ. 무성포자 성의 구분이 이루어지지 않고 세포핵의 융합없이 분열에 의해 형성되는 포자로 건조에 대한 저항력이 매우 크며 작고 가볍다. 2-1. 외생포자 (exospore) 또는 분생포자 (coridia) 특수지지 세포인 분생포자병( conidiophore )을 기균사에 형성하고 그 끝에 무성포자인 아포를 형성. 출아 및 분열에 의해 형성. ex) Penicillium 이나 Aspergillus 속의 곰팡이. 2-2. 내생포자 (endospore) 또는 포자낭 포자 (sporangiopore) 균사의 끝에 포자낭병이 생기고 그 끝이 주축이라는 팽대한 세포가 된다. 여기에 둥근 주머니 모양의 포자낭이 생성되며 내부가 다수의 세포로 분활 되면서 포자낭 포자가 형성된다. ex) Mucor속, Rhizopus속. 2-3. 분절포자 (arthrospore) 또는 분열자 (oidium) 기균사의 끝에서 차례로 짧은 간격으로 격벽을 만들고, 무성포자를 형성하여 차례로 분활된다. Geotrichum candidum 등에서 볼 수 있다. (유당이용균) 2-4. 후막포자 ( chlamydospore) 균사의 여러곳이 여러개의 세포로 분활되어 영양물질을 저장하여 광대한 후막의 내구체 (휴지체)가 되다. 저항성이 크다.

Slide 46: 

<주요 곰팡이류> 1. 조상균류 : 격벽이 없고 매우 희귀하게 접합포자를 형성하나 보통 무성생식기관인 내성포자로 증식하며 포자수는 불일정하다. 운동성 포자를 형성하기도 한다. Mucorales (털곰팡이과) <분류> 1. 소포자낭 + : Thamnidium. 포자낭병이 절부에 착생 예) Rhizopus 2. 소포자낭 - : A - 가근 (가짜뿌리)과 포복지 형성 포자낭병이 절판부에 착생 예) Absidia B - 가근과 포복지 형성 안함 접합 포자낭병이 같은 크기 예) Mucor 접합 포자낭병이 다른 크기 예) Zygorrhynchus

Slide 47: 

<종류> 1. Mucor 속 (털곰팡이) :자연계에 널리 분포하는 균류. 무격벽 기균사가 거미줄상의 집락형성 --> 과일, 야채, 밀 등의 곡물에서 생육 Mucor ----> 부패동식물에 기생하며 기균사 및 구형의 포자낭을 형성 포자낭병은 단일 또는 분지상임

Slide 48: 

·monomucor형: 포자낭병이 균사로부터 단독으로 뻗고 갈라지지 않은 형태 ex) Mucor mucedo - 포자낭 형성 접합포자는 구형이며 흑색 ·racemomucor형: 상태에 따라 가지가 있다. ex) Mucor racemouse - 과일 야채 시료에 널리 분포 균총은 회백색 또는 회갈색 Mucor pusillus - 고초에 많고 치즈 응유효소인 rennet 분비 ·cymomucor형: 줄기가 있다. ex) Mucor rouxiil - 중국 누룩에서 분리 전분 당화력 크고 약간의 알코올 발효력도 있어 일명 Amylomyces rouxiil라 불림. 회홍색 또는 담갈색 Mucor javanicus - 자바의 Ragi술에서 분리 전분 당화력과 알코올 발효력이 있다

Slide 49: 

2. Rhizopus 속 (거미줄 곰팡이속) : 회백색의 균총을 형성하여 전분당화력 및 유기산 생성능이 뛰어나다

Slide 50: 

포복지가 옆으로 뻗으며 빠른 속도로 증식한다. 절부에서 한가락 또는 몇 가락의 포자낭병과 가근이 생긴다.

Slide 51: 

ex) Rhizopus nigrcans : 공기중에 포자가 퍼져있다. 고구마의 soft decay (연부)의 원인. ex) Rhizopus delemar : 중국 누룩에서 분리. 전분당화력이 커서 glucoamylase (당화효소)방조제 ex) Rhizopus javanicus : 자바산 Ragi에서 분리 전분 당화력이 강하여 amylo 법에 의한 알콜제조에 사용 ex) Rhizopus tonkinensis : Tonkin 산 Koji에서 분리 amylomyces γ라고도 한다. 포도당을 발효시켜 Lactic acid 와 Fumaric acid를 생성 ex) Rhizopus japonicus : 일본 누룩에서 분리 amylomyces B 라고도 한다. 고구마 전분의 당화 Raffinose 발효능이 있어 맥아 대용으로 사용하기도 한다.

Slide 52: 

3. Absidia (황털 곰팡이 속) : 포자낭이 작고 서양 배 모양 ex) Absidia lichtheimi 중국 양조장 누룩 곰팡이.

Slide 53: 

4. Thamnidium 속 (탐니디움 곰팡이속) :포자낭병 끝에 대포자낭을 형성하고 기부근처엔 무더기의 소포자낭을 형성한다. ex)Thamnidium elegans: 저온저장 중인 육류에 기생 .

Slide 54: 

2. 자낭균류 (Ascomycetes): 격벽이 있고 외생포자를 보통 일정수의 포자 (8개)를 갖는다. 균사에 유성생식으로 생긴 세포가 싸여 자실체를 형성함, <<종류>> Aspergillus속 (누룩곰팡이 속) : 균사에 격벽이 있고 포복균사가 기균사 형성. 이것이 일부가 팽대하여 분생자병 형성. 분생자병은 격벽이 없고, 분지하지 않는다. 이 끝이 부풀어 정낭이 되며 여기에 경자와 분생자가 붙는다. 유성생식의 번식기관은 자낭포자이며 균총의 색깔에 따라 황국군, 흑국균, 백국균 등으로 나눈다.

Slide 55: 

Penicillium속 (푸른곰팡이속) : 균사에 격벽이 있고 분생자병끝에 정낭이 있으며 직접 분기하여 경자가 빗자루 모양으로 배열한다. 병족세포도 없다. 분생자병은 영양균사에서 뻗으며 격벽이 있다. 균총이 청록색인 경우가 많아 푸른 곰팡이라 불리운다.

Slide 58: 

<<성질 및 이용 >> Aspergillus : amylase 및 protease 가 강하므로, 양주, 청주, 된장, 간장 등의 양조에 이용. diastase, glucoamylase 등의 의약, 효소제 제조에 이용되며 식품 변패 원인이 되기도 한다 1. 황국균 (Asp. oryzae) : 균총의 색깔이 백색에서 황색으로 되며 오래되면 갈색으로 변한다. amylase 및 protease생성능이 커서 양조공업에 널리 이용됨. Koji로부터 효소들을 추출하여 소화제 제조에 이용. Asp. flavus 는 aflatoxin 이란 발암물질을 생성한다. 이는 Asp. oryzae 와 형태적으로 유사하며 구별되기 힘드나 포자가 처음부터 녹색을 띄어 구별된다.

Slide 59: 

2. 흑국균 (Asp. niger) : 포자가 흑색으로 강한 산성에서도 잘 자라 밀감을 변패시킨다. 전분당화력이 강해 소주생산에 이용되고, pectin 분해력이 커서 pectinase는 과일쥬스의 청징에도 이용되다. 당액을 발효하여 oxalic acid, citric acid, gluconic acid 의 유기산 생산 에 이용된다. 3. Asp. soja :Asp. orygae 와 비슷한 모양이나 포자표면에 작은 돌기가 있다. 균총이 짙은 초록 또는 황색을 띄며, 당화력과 단백질 분해능력이 커서 장류 제조에 이용된다.

Slide 60: 

페니실린(penicilliun) ☞ Penicillium : penicillin 생산 cheese의 숙성 peptidase 생산. 빵, 과실, 채소 등의 변패, 황변미의 원인. ·치즈숙성 : Pen. rogueforti - 스위스 치즈 종류인 regurfort cheese 의 aging 에 관여함 casein 을 분해하여 향미를 부여함. 치즈특유의 녹색반점을 형성하며 비대칭형의 빗자루 상체(penicillus)모양, 자낭포자를 안 만듦. Pen. camenberti - camenberti 치즈의 숙성에 관여하며 균총은 백색에서 회녹색으로 변화하는 양모상을 이룬다. 역시 자낭포자를 형성하지 안음

Slide 61: 

·항생물질 생산 Pen. notatum :구형의 포자가 특징. Pen. chrysogenum : 타원형 포자로 현재 UV 조사로 mutation 시킨 Q176 strain 이 주로 penicillin 대량 생산에 이용된다. ·황변미의 원인균 Pen. citrinum : 타이에서 생산되는 쌀에서 발견됨, citrinin 이란 위장 및 간장독 생성, 피해미는 황색에서 연녹색으로 변화. Pen. islandium : 쌀 이외에도 옥수수, 대마에 번식. 적녹색 균총, 전신마비의 간장독 생성. ·과실의 부패 : Pen. expansum --> 과실의 연부병 원인, 청록포자 형성. Pen. digitatum, Pen. italicum --> 귤의 연부병

Slide 62: 

Monasus 속 ( 홍국 곰팡이속) ; monascorbine 이라는 진분홍 색소 형성, 유성생식의 결과 균사 끝에 피층이 생기며 내부에 자낭과 자낭포자를 형성함. 무성 생식이 없고 균사의 측지에 2,3개의 연쇄한 분생포자 형성. M. purpureus : 쌀에서 홍주생산 (중국술) M. anka : 홍유부제조. pectinase 생산

Slide 63: 

Neurospora 속 (빨강곰팡이속) : 옥수수의 속대나 빵 등에 오렌지색 ∼ 빨간색의 집락 형성. 유성생식에서 플라스크 모양의 피자기 형성. 불완전세대는 Monilia라 불리운다. ex) N. sitophila : carotene 색소형성. lipase 생산능력이 큼. 땅콩에 번식시켜 ontjom 이란 발효식품 생산.

Slide 64: 

3. 불완전 균류 ( Fungi imperfecti) : 진균류 중에서 핵의 융합을 동반하는 유성생식의 과정이 없는 균류를 총칭한다. 연구결과 유성기간이 판명되면 새로이 분류위치가 주어진다. 유성생식을 하는 균류의 불완전시대 ( 부성생식시대)도 같이 불리운다. ex) Candida kefir --> Kluyveromyces marxianus. 특징은 균사에 격벽이 있고 무성포자를 만들거나 영양균사 끝이 분열해 포자가 되 기도 한다. 식물에 기생하여 병을 유발하고 식품이나 피혁제품에도 생육한다.

Slide 65: 

◎ Moniliaceae (선균과, 담색선균과) ·Geotrichum 속 : 효모와 유사하며, 백, 황, 갈적색의 균총덩어리를 이루며 종기에는 크림모양이 된다. 균사에 격벽이 많고 분기하여 기균사의 일부가 분절포자 현성한다. 액체배양시에 장방형의 포자를 형성하여 SCP(Single Cell Protein)균주로 이용된다. 유제품, 녹말공장폐수에서 번식. ex) Geotrichum candidum

Slide 66: 

·Cephalosporium 속 : 분생포자병은 균사각 부위에서 단독으로 신장함. 분생포자는 분비점액에 의해 덩어리를 형성하여 구형이 됨. 균총은 백색 또는 담색을 띤다. ex) Cephalosporium acremonium : 항생제 Cephalosporin 생산. Cephalosporium gramineum : 밀의 줄무늬 마름병 원인.

Slide 67: 

·Trichderma 속 : 토양이나 목재에서 발생하며 특히 버섯 재배에 해롭다. 균사에 격벽이 있고 진한 녹색의 분생자가 경자끝에 단단히 착생함. Cellulase의 생산에 이용. ex) Trichderma viridi ·Botrytis 속 : 포도나 딸기등에 잘 발생하는 회색곰팡이 병균 으로 격벽이 많은 균사, 긴 분생자병이 거의 직각으로 분기하며 분생자는 회백색의 달걀형이다. ex) Botrytis cinerea: 포도에 번식하며 산을 소비해 감미를 높여 이 포도로 만든 포도주를 sautern wine이라고 한다. 일명 귀부균

Slide 68: 

◎ Dematiaceae (암색선균과) · Cladosporium 속 : 균총은 융단모양의 남녹색 또는 흑색이며 자연계에 널리 분포 되어있고 냉장 수육, 계란 껍질 등에 흑색 반점을 만듬. 식물의 병원균이 되는 것이 많으며 가축에게 중독을 일으키는 경 우도 있고 우유에 쓴맛을 내기도 한다 ex) Cladosporium herbarum : 목재, 종이, 직물, 식품 등에 잘 번식하는 유해균 · Alternaria 속 : 토양 중에 많으며 목재, 섬유, 식품에 잘 발생하는 변패균. 식물에 흑반병을 일으키는 원인균으로 균체는 회녹색, 균사에 격벽이 있으며 분생자는 거대하고 난형내지 곤봉모양 ex) Alternaria tenius Alternaria brassicae Alternaria citri: 식물성 병원균

Slide 69: 

◎ Tuberculariaceae (분생자좌균과) · Fusarium 속 : 초생달 모양의 분생포자를 착생하고 균총은 분홍색내지 적자색. 식품에 잘 발생하며 토양 중에 널리 분포하고 식물의 뿌리와 잎으로 부터 침입하는 병원균. ex) Fusarium moniliforme(Gibberella fujikuroi) : 벼의 키다리병 원인균으로 성장호르몬인 gibberellin 생산균 Fusarium graminearum(Gibberella zeae) : 보리의 붉은 곰팡이 병균 옥수수, 밀, 겨, 쌀, 밀가루, 맥아 등에 기생하여 Vomitoxin 생성 구토, 설사, 거식증 유발, 식품이나 사료에 문제 Fusarium Iini : 위축병의 원인균(시들음 병).

Slide 70: 

⊙ 버섯 ·곰팡이류 (Fungi)에 속하며 대형의 자실체(버섯)을 형성함. 주로 담자균류에 속하고 일부 자낭균류에 속하기도 함. 사물에 기생하며 활물에 기생하기도 함. ·버섯의 생육. 포자 --> 1차균사 (단핵균사로서 무성세대, 솜털모양) 세포질 융합 -----------> 2차균사 (복상의 2핵 균사) 서로 엉킴 유사분열 ------------> 3차 균사 (자실층 내의 피자기의 두 핵이 융합. 균 뇌 --> 감수분열 --> 4개의 병자 형성.각 1개씩의 담자포자 형성.

Slide 73: 

·식용버섯 : 감미성분인 mannite, treharose 및 ergosterin 의 함량이 풍부하며, 조미류인 5-guanylic acid (5`-GMP)가 버섯 맛의 성분 이외에도 glutamate, alanine, phenylalanine, leucine 등의 유리아미노산들이 버섯 맛의 특이성 부여. ·독버섯의 구별. 줄기가 세로로 찢어지지 않고 부스러짐. 색깔이 너무 곱고 악취가 나는 것 .쓴맛. 신맛 줄기에 마디가 있고 균륜이 칼날같이 생긴 것. 버섯을 찢었을 때 젖국같은 액즙을 분비하는 것. ·유독성분 Neurine : 일반독버섯에 광범위하게 분포. 호흡곤란, 설사, 경련, 신경마비. Muscarine : 땀 버섯, 광대버섯, 발한, 위경련, 구토설사. Muscardine : 광대버섯, 뇌 이상 --> 미치게 함. Phaline : 알광대 버섯, 용혈작용. Amanitoxine : 알광대 버섯, 복통, 감직, 설사. Pilztoxine : 광대, 파리버섯, 강직성경련.

Slide 74: 

⊙ 효모 : 효모는 주로 출아법에 의해 증식하며 단세포세대가 비교적 길고 진핵세포 구조를 갖는 진균류 중에서 효모형 (구형, 달걀형 등)의 자낭균류를 말하며 광합성을 못하고 견고한 세포벽을 갖는다. 식품의 발효 및 부패의 원인균으로 발효는 주로 알콜발효를 일으키며 부패의 특징으로는 -- 산소분압이 낮아도 생육하여 발효형의 부패를 일으키고 호냉성으로 냉동식품의 변패에도 관여하며 내삼투압성으로 벌꿀, 과즙, 시럽, 건조과실등에도 생육한다. ·분류 ☞ 균류(Fungi) 점균류 (Myxomycetes) 분열균류 (Schizomycetes) 진정균류 (eumycetes) 조류 자낭균류 유자당 효모. 고등균류 담자균류 사출포자효모 버섯 불완전균류 무자낭포자 곰팡이류

Slide 75: 

·형태 : 5~10 um의 단세포 야생효모는 약간 작아 3~5 um 난형 (cerevisiye type) : Saccharomyces cerevisiae 타원형 (ellipsoideus type) : Saccharomyces ellipsoideus 구형 (torula type) : Torulopsis versatilis 레몬형 (apiculate type) : Saccharomyces apiculatis 소세지형 (pastorianus type) : Schizosaccharomyces porubs 삼각형 (trigonopsis type ) : Trigonopsis variabilis 위균사형 (pseudomycelium type) : 출아세포가 분리되지 않은 균사형

Slide 76: 

* 효모의 세포 구조. ·세포벽 : 최외피 층으로 0.1 ~ 0.4 um 두께. 세포보호. mannan(30%), glucan(30~34%) 단백질(6~8%),지질(8.5~13.5%),인산 등으로 이루어짐. 출아흔은 chitin(1~2%)을 함유하고 세포벽 분해효소로 용해시키면 protoplast 가 만들어진다. --> cell fusion으로 육종시도.

Slide 77: 

·세포막 (원형질막) : 물질투과에 매우 중요한 역할을 하며, 30nm의 두께로 인지질이 주성분, 특히 선택적 투과를 조절하며 단백질과 다당체 등으로 이루어졌다. ·핵 : 염색체 (chromosome) 가 들어있는 1.2~2um의 구형 영양세포는 2n의 염색체 (diploid), 포자는 n의 염색체 (haploid) ·액포 : 0.3~3um의 크기로 삼투압에 강하다. 여러 가지 물질의 저장과 protease, ribonuclease. esterase 등의 가수분해 효소 함유. 성장기에는 없다. lysozyme 이 작용함 ·미토콘드리아 : 0.3~1 x 0.5~3um 호흡이 이루어지며, protein, RNA, DNA와 인지질로 구성되고 호기적 배양시 크게 증가한다. TCA cycle 이나 전자전달계에 관계하는 효소를 함유함. chlororamphenol 에 의해 단백질 합성계가 저해되나 cyclohexylamide에 의해선 저해 안됨.

Slide 78: 

◎ 효모의 증식법 ·출아법 (budding) : 모세포 세포벽의 일부가 돌기상으로 부풀어 출아포 (bud cell)을 내고 이것이 커지면서 핵 미토콘드리아, 액포 등이 절반씩 이행된 뒤 모세포와의 사이에 새로이 세포벽이 만들어지면서 분리되어 두 개의 개체가 됨. 모세포에는 출아흔이 남는다. 다극출아 : Saccharomyces cerevisiae 양극출아 : Saccharomycodea 속 kloekera속등 위균사 : 출아세포가 길게늘어나 연결되어 균사상, Candida속(불완전효모) 진균사 : 출아세포가 길게 늘어나 연결되어 균사상, 격벽이 있다. Endomycopsis, Trichosporon

Slide 79: 

·분열법 (fission) = 이분법 : 세포 원형질이 양분되면서 격막생성. Schizosaccharomyces속 ◎ 포자형성 : 환경조건이 나빠지면 자낭(ascus)을 만들어 포자를 형성 주로 유성적으로 이루어진다. ·무성포자 단위생식 : 단일 영양 세포가 무성적으로 직접 포자 형성. Saccharomyces cerevisiae 위접합 : 위결합관이라는 돌기를 만드나 세포간 접합은 안 일어나고 단위생식 으로 포자를 형성한다. Schwanniomyces 속 분절포자 : 위균사 말단이나 연결부에 분절포자 형성. Candida, Hansenula, Trichosporon 속 후막포자 : 후막의 내구체 형성, Candida albicans

Slide 80: 

·유성포자 동태접합 : 동종의 같은 모양과 크기의 배우자 세포간에 접합자를 형성하여 이것이 자낭이 됨. Schizosaccharomyces 이태접합 : 포자간에 크기가 다르고 성의 분화까지도 볼 수 있는 대립접합형의 세포가 섞여 이배체화하는 계통. Saccharomyces cerevisiae

Slide 81: 

◎ 효모의 영양요구 효모 : C6H7O3 . NH2 Carbon source : hexose 중 glucose, fructose, mannose 와 galactose. pentose 는 Candida utilis 나 Candida tropicalis, Mycotorula japanicus 등이 잘 동화시킴. disaccharide 중 sucrose 와 maltose, trisaccharid 인 raffinose 는 하면맥주효모에 의해 모두 발효되나 상면 맥주효모에선 1/3만 발효됨 raffinose = galactose - glucose - fructose 다당류 중 전분과 이눌린 등이 일부 효모에 의해 이용됨 Nitrogene source 암모늄염 : (NH4)2SO4, NH4Cl Nitrate, Nitrite 는 효모에 따라 다름. 유기질소원으로는 요소, 아미노산, amide, peptone, yeast extract 등이 이용됨.

Slide 82: 

무기 염류 P : 에너지대사. ATP, NADPH, 핵산, (PO4)-3 형태만 이용가능) K : 삼투압 조절 및 세포막을 통한 물질 전달에 관여 S : 함황아미노산과 gluthathion 합성 Mg : hexokinase 의 활성화 Fe : 치토크롬과 헴의 구성요소 Zn : aldorase 등의 cofactor, riboflavin 합성에 필수, maltose 흡수 ◎ 생육 인자(mg/l) - Inositol : 125. cell membran 의 lipid composition 유지 Ca-pantothenicacid : 6.25, Coenzyme A, Keto acid oxidation - Pyridoxine HCL : 6.25, Coenzyme in deamination, decarboxylation of amino acid - Thiamin HCL : 5, fatty acid and lipid formation, glycolysis, ethanol production - Nicotinic acid : 5, NAD, NADP for ATP generation - Biotin : 1, Caboxylation of Pyruvate, Nucleic acid synthesis Protein, fatty acid, poly saccharide, Purine and Pyrimidine base formation.

1. 유성포자 효모 ( Ascosporogenous yeasts) : 

1. 유성포자 효모 ( Ascosporogenous yeasts) ◎ Schizosaccharomyces속 포자는 동태접합에 의해 형성되나 무성생식시엔 분열법에 의해 증식한다. 한 개의 자낭 속에 4~8개의 포자 형성. ·Schizosaccharomyces pombe : Pombe라고 하는 Africa 토인의 술에서 분리된 알콜 발효력이 강한 효모. 원통형의 세포로 세포벽 탄수화물이 glucan 뿐임. 생육 적온이 37도로 높다. glucose, maltose, sucrose, dextrin과 inulin 을 발효시킬 수 있다. gelatin을 용해시킴 ·Schizosaccharomyces octosporus : 건포도에서 분리한 효모. Gelatin 용해성이 있고 glucose나 maltose는 발효하나 sucrose와 lactose는 발효하지 못한다 ·Schizosaccharomyces mallacei : 자마이카산 rum 주 양조에 사용되는 상면 효모로서 glucose, maltose, sucrose, mannose를 발효

Slide 87: 

◎ Nadsonia 속: 무성적 출아 이후에 분열에 의한 증식 (병행) 이태접합에 희한 유성적 증식이 가능. 한 개의 자낭 속에 1~2개 의 갈색의 가시있는 포자를 형성한다. ex) Nadsonia fulvescens ◎ Hanseiniaspora 속: 주로 양극 출아에 의한 무성생식. 레몬형 이며 대표적인 포도주의 야생효모로서 포도주에 악취를 주고 휘발산을 증가시키며 알코올 수율을 떨어뜨린다. ex) H. valbyeusis ◎ Saccharomycodes 속 : 출아분열하는 효모로써 레몬형, 포자는 세포의 접합없이 형성하고 포자가 발아할때 2개가 접합하여 발아하는 경우가 많다. Glucose와 sucrose는 발효하나 maltose는 발효하지 못한다. ex) Saccharomycodes ludwigii

Slide 88: 

◎ Saccharomyces 속 : 대표적인 발효공업용 효모로 포도당. 설탕. 맥아당 등을 발효시켜 알콜 생성함. lactose 는 발효시키지 못하며 구형 or 난원형으로 다극성 출아에 의해 증식하고 위균사도 형성. 접합에 의해 자낭포자를 만듬, 자낭내에 1~4 개의 포자 형성. ·Saccharomyces cerevisiae : 난형으로 전형적인 맥주의 상면발효효모 크기는 3~10 x 4.5~12 μM 로 폭과 길이의 비가 1 : 1~2, glucose, maltose, sucrose, galactose, fructose, mannose 와 raffinose 의 1/3 을 발효시키나 lactose 는 발효시키지 못함. ex) Saccharomyces formosensis : 당밀을 원료로 한 주정생산. Saccharomyces ellipsoideus ( 타원형) : 포도주효모 Saccharomyces sake : 청주 Saccharomyces manchuricus : 고량주

Slide 91: 

·Saccharomyces carlsbergensis : 독일의 전형적인 하면발효 맥주 효모. 세포는 구형 or 난형으로 melibiose를 발효시킴. (즉, raffinose 전체발효) ·Saccharomyces coreanus : 한국의 탁주와 누룩에서 분리. 크기와 모양이 구형에 서 긴 타원형. maltose 와 lactose 는 발효시키지 못함. ·Saccharomyces rouxii : 간장, 된장의 내삼투압성 효모로 향기생성에 필수. ·Saccharomyces mellis : 내삼투압성으로 당밀, 꿀, 껌 등에 기생 품질 하락 시킴. ·Saccharomyces diasticus : 맥주유해효모, dextrin이나 전분발효. 이취발생. ·Saccharomyces pastorianus : 맥주유해효모, 불쾌한 이취와 쓴맛 원인.

Slide 92: 

◎ Kluyveromyces 속 : 40도 이상에서도 생육하는 고온균으로 주로 우유 및 유제품에서 분리되었으며 lactose를 발효시킨다. Inulin 도 발효시킴. ex) Kluyveromyces lactis, Kl. marxianus ◎ Endomycopsis 속 : 격벽을 갖는 진균사와 출아하는 세포를 갖는 효모. 강력한 amylase 나 glucoamylase 를 분비함. ex) Endomycopsis chodati : 저장된 쌀에서 분리됨. pectin 분비.

Slide 93: 

◎ Phichia 속 : 양조액 표면에 분상피막을 형성하는 산막효모로 다극출아로 증식. 당의 발효능은 없고, 산화적 당대사를 행한다. 질산염 자화불능. 유해균으로 알코올 소비. ex) Pichia membranaefaciens (김치)

Slide 94: 

◎ Hansenula 속 : 산막효모이나 질산염을 자화한다. 구형 또는 난형으로 다극출아에 의해 증식함. ex) Hansenula anomala (청주의 aging) ◎ Debaryomyces : 내염성 산막효모로 김치나 소금절인 고기에 증식. 다극 출아에 의해 증식. 발효능이 약하며 질산염을 자화 시키지 못함. ex) Debaryomyces hansenii ◎ Lipomyces 속 : 세포가 점성이 있는 협막으로 싸여 있으며 노세포에 큰 지방구가 생기므로 유지 효모라 함, 발효성은 없고 출아 세포가 관여하여 자낭을 형성.

Slide 95: 

2. 담자균류효모(Basidiomycetous yeasts) ◎ Rhodosporidium 속 : 발효성은 없으며 고체 배지에서 오렌지색 또는 분홍색의 carotenoid 색소를 생성하며 다극출아로 증식하며 colony 는 점질성을 나타낸다. ex) Rhodosporidium toruloides ◎ Leucosporidium 속 : 발효성은 KNO3와 탄소원 자화성이 있으며 소생자를 형성 3. 사출포자효모(Ballistosporogenous yeasts) ◎ Bullera 속 : 출아 증식을 하며 좌우대칭인 lemon형 사출포자를 형성하고 백색내지 cream색을 띤다. ◎ Sporobolomyces 속 : 사출포자는 비대칭으로 콩팥형 또는 낫 모양이고 성숙하면 사출한다. 발효성은 없다.

Slide 96: 

4. 무포자 효모 (Asporogenous yeast) ◎ Candida 속 : 구형 또는 원형으로 위균사를 만들고 다극 출아로 증식. 자연계에 널리 분포돼 있고 SCP(Single Cell Protein)으로 이용된다. ·Candida utilis ( Torula utilis) : pentose인 xylose를 자화하므로 아황산펄프폐액, 또는 톱밥 등의 폐임산자원에서 SCP생산에 사용됨.

Slide 97: 

· C. tropicalis : xylose , 탄화수소도 자화하여 위균사 형성, 고온균 · C. rugosa : lipase 생성. margarin 버터에서 분리, 고온성, 내산성균으로 수율이 높아 SCP 용으로 이용가능. 알코올 증류폐액 등 고농도 유기성 폐수에서 잘 자람. · C. albicans : 피부병 원인균

Slide 98: 

◎Rhodotorula 구형으로 다극출아하며 적황색이나 홍색의 카로티노이드 색소를 형성한다. 알콜발효력은 없으나 지방 집적력이 강해 Rhodotorula glutinis등은 지방효모로 알려져 있다. 육류나 Saukraut 등에 기생하여 식품착색의 원인이 된다. ◎Trichosporon 출아법과 유절포자를 만들어 저온에서 증식하는 호기성효모, 냉장육류등에 분포한다. Trichosporon fermentan은 식물성 유기질소화합물인 Betain을 이용한다

1. 실용 미생물의 분리 및 보호 : 

1. 실용 미생물의 분리 및 보호 ◎ Screening : 발효 생성에 이용되는 미생물 균주 들을 자연계로부터 선발, 분리하는 작업 직접분리 : 특정균에 맞는 배지와 조건하에서 agar plate 로 분리한다. 순수분리 : 단일 균주의 단일 콜로니가 확인될 때까지 계속 균의 농도를 단계적으로 희석하여 배양한다. 동정(identification) : 특정한 목적으로 분리한 미생물 개체가 어느 부류에 속하는가를 결정하는 과정

Slide 100: 

◎ 미생물의 보존 : 미생물의 사멸이나 변이를 방지하면서 보존기간을 길게 해야 함. 반복 사용할 수 있어야 하고 오염되면 안되고 조작도 간편할 것. 계대배양보존법: aqar plate 에 사면배양한 것을 2~10도 , 습도 55%의 실내에 보존 3~6개월 가능 ·유동 paraffin 중층 보존법:계대 배양 표면에 멸균한 유동 파라핀으로 덮어 산소공급을 억제. 수분증발 방지 -->수년간 보존 가능 ·동결보존: dry ice (-70 도), 액체질소 (-196 도) 등을 이용하거나 냉동고에서 -30이하에서 동결보존 동결시 일어나는 장해를 예방하기 위해 glycerol (5~20%) dimethyl sulfoxide, 각종 당류 탈지유 등의 동해 방지제 첨가 ·동결건조보존법 ( Lyphilization): 동결시킨 뒤 감압하에서 freez drying 시킴. 분산매인 혈청, 탈지유와 당류, 아미노산 등을 사용한다. 보통 - 30 ~50 도, 10-2 ~ 10-3 mmHg까지 감압.

Biotechnology(생물공학, 생명공학) : 

Biotechnology(생물공학, 생명공학) : 미생물, 동물 및 식물세포의 조직 배양, 또는 효소 등의 기술을 이용해 Substrate 를 분해 또는 합성에 이용하여 유용한 불질을 창출해내는 기술로서 기본적으로 생화학, 미생물학, 생물학, 화학물학, 공정공학 등의 학문적 뿌리가 필요하다.

Slide 102: 

◎ 미생물의 증식 및 대사물 생성여론 성장곡선 (회분배양시) : 미생물 접종후 미생물의 개체수는 시간의 경과에 따라 대수적으오 증가한다. A. 휴지기 (lag phase ) : cell수의 증가는 없으나 cell의 크기나 무게가 증가하고 RNA와Protein의 함량이 크게 높아져 cell증식을 위한 준비를 한다. Ribosome 수가 급증하고 cell내에서의 효소합성이 활발해진다. B. 가속기 : 서서히 cell 수가 증가하면서 대수적 증식기로 전이된다. C. 대수적 증식기 : 이 시기는 최고의 증식속도로 cell이 증가한다. 영양부족, 독성대사 물질의 축적 또는 제한되 물질전달로인해, 번식이 지체되며 지체기로 넘어간다. D. 지체기 : 서서히 초과 생성된 세포내 물질이 분해되고 ribosome 숫자가 줄어들면서 세포증식이 정지되어간다. E. 정지기 : cell 증식이 정지되면서 세포내 저장물질이 소모되어 세포가 굶게 되고, 세포증식과 사멸이 거의 같아 생세포 무게수가 일정해진다.많은 미생물들이 포자를 형성하고, 결국 세포의 자가 분해가 일어난다. F. 사멸기 : 자가분해된 구성물질들이 다시 세포성장에 이용되기도 하지만 증식은 환전히 정지하거나 오히려 줄어든다.

Slide 104: 

비증식속도 (specific growth rate M(h-1)) :M 은 단위배양시간 당 홍균수에 대한 증식비를 나타내며 다음과 같이 표시된다. 증식곡선에서 M 는 log phase 에서는 0 이나 유도기에서 서서히 증가하여 대수적 증식기에서 최고값을 보여준다. 지체기에서 감소하면서 정지기엔 0에 이른다. M는 배양온도, PH,기질농도, 산소농도, 생육저해물질의 유무나 농도에 의존된다. 이외에도 미생물 자체의 대사능 즉, 효소활성도 기질의 이용도 및 대사생성물들에 의해서도 영향 받는다.대수적 증식기에서 M는 일정하므로 단위시간당 균수가 일정한 factor 에 따라 증가한다

Slide 106: 

<매시간마다 cell이 두배로 증식한다면 (M=1) 24시간뒤엔 224 = 107 배로 증가 (10g 전종시 24시간 뒤엔 100 ton) 보통 cell수를 세기보다는 무게(건량)를 측정함이 편리하므로. 균체무게로 미분해주면 여기서 M 과 g 와의 관계 g = 2h --> M = 0.35h-1 g = 1h --> M = 0.69h-1 g = 0.69h --> M = 1.0h-1 g = 20min --> M = 2.1h-1 M의 기절농도의 의존성 (monod equation) : M 는 기질 농도가 낮을 경우 농도에 비례하여 커지나 농도가 클째는 어느 한계에서 최고치를 나타냄. --> 기질의 종류가 다수일 경우 세포내에 각각의 기질의 기질특이성효소 X가 존재하고 모든 기질이 cell 증식에 필수적이라면

Slide 107: 

<<미생물 배양 공법>> 배양 형식 액체배양 표면배양 심부배양 회분배양 연속배양 유가배양 <회분배양> cf 유량속도 : 넣는 양 = 빼는양이 같아야 한다. <연속배양> : products 를 계속적으로 빼낸다. yield 낮다.

Slide 108: 

고체배양 주로 곰팡이의 배양에 쓰이며 건조상태 배양이어서 내삼투압성 미생물 배양시 사용. (된장, 간장의 koji 생산, 누룩) <장점> 배지 조성 단순 곰팡이 배양시 세균 오염 방지 가능 통기 교반 불 필요 --> 에너지 소비 감소 소규모 생산시 유리 균체분리나 농축등의 작업 불필요 <단점> 면적 소모 크다. PH, 온도, 수분양 등의 정밀 조절이 불가능

Slide 109: 

⊙ 회분 배양 발효조(fermentor)를 사용하여 배양 시간의 경과에 따라 배지 성분이 감소되어 주요기질(substrate)이 완전히 소비될 때까지 배양을계속한다. 미생물의 증식과 목적생산물이 축적되는 폐쇄반응의 일종으로, 온도, PH, O2분압, 거품제거등을 조절하여 생육조건의 최적화(Optimization) 를 기할 수 있다.

Slide 110: 

유가배양 : 회분 배양 과정에서 증식 제한인자인 기질을 적당량 계속 공급하면서 일정한 농도이하를 유지시켜 생산성을 극대화하는 배양법 (methanol, ethanol, acetic acid 등) ex) 빵 효모 생산시 아미노산 발효시 <<fed - batch (유가배양)>> 빵효모나 항생물질 생산시 glocose 농도가 높아지면 이화억제 조절기구(catabolite repression) 에 의해 목적 생산물의 생성이 떨어지는 방향으로 진행된다. glocose 농도 0.1 이상이 되면 crabtre effect 에 의해 alcohol 발생한다. 그러므로 유지되도록 (농도가) 조금씩 유가배양한다. 즉, 미생물 증가하면 glocose 양이 증가 시킴.(단 , alcohol이 발생하지 않을 정도만) 영양요구성 변이주를 이용하는 아미노산 발효의 경우 이 영양물질을 극소량씩 유가하면 발효생산물을 효율적으로 축적시킬수 있다. ex)영양물 --> 리신 (lysine) 생산

Slide 111: 

연속배양 (Continuous culture) : 미생물 배양시 배양액을 연속적으로 배출하면서 한편으로는 같은 양의 배지를 연속적으로 주입하여 미생물의 농도 및 기타 환경조건을 일정하게 유지하는 배양법.

Slide 113: 

--다단식 발효공정--

Slide 114: 

장점 : 유량 속도 : (넣는 양 = 빼내는 양 ) must X.D - Diagram (생산성) 기질이용률 D = 1/RT = F/V(h-1) D = Dilution rate (희석률) RT = Rotention Time (머무는 시간) V = 발효조 액량 ( L ) F = 배양액 유출속도 ( L/h ) (steady state 에서는 D=M(h-1)) -전체농도. 기질농도가 일정해진다. -(정상과정)--> 정상적인 Products 생산단계 Yield (gcell/ g substrate) : 단위소요기질 당 생산되는 균체 (product)비율 Productivity (gcell/h.L) : 단위시간당 생산시설 (용적)당 생산되는 균체 ( product) 비율 Wash out : D > Mmax 인 경우 차차 균체 농도가 희석되어 회복되기 어려운 상태로 이르는 현상 ==> 적당한 희석률이 중요하다.

Slide 115: 

<<발효공정도>>

Slide 116: 

배양물의 분리정제 :Down stream process : products 의 특성에 따라 분리 정제 과정이 선택되어지는데, 이 때에 요구되는 사항으로는 고순도, 고수율, 짧고 단순한 공정 폐기물 처리의 용이설, Scale up의 가능성 및 저렴한 공정비용이 있다. 1) 균체의 분리 및 미생물의 파쇄 미생물의 응집 (flocculatiom. sedimentation) : 가열이나 기타 물리적. 화학적 처리 또는 응집제의 첩가 (CaCl2)등에 의해 응집 및 침전 특성을 향상 시킨다. 분리 : 여과에는 rotary vacuum filter ( drum drier )가 경제적으로 사용되고 있고, filter press 를 사용하기도 함.(규조토 등의 여과보조제) 최근엔 Decanter 등의 원심 분리기 이용. 파쇄 : 고압균질기, glass - bed , 초음파 파쇄기, 고삼투압법, 냉동해동법, 세포벽 분해효소 이용법.

- : 

2) 침전에 의한 products의 분리 : 순수가 낮고, 추가 처리공정이 필요하다. 조작이 간단하고, 설비비가 적게들며, 폐 수의 양도 적은 장점이 있다. 등전점 침전법 (PH 조절법) : Glutamic acid, 효소나 기타 단백질 계통도 가능. 금속염화침전법 ( 난용성염화법) :Glutathion, Xanthylic acid 의 Ba, Cu 염 염석법 : 무기염인 (NH4)2SO4, Na2SO4 등을 이용하여 효소, 고분자 단백질 및 peptide 등을 염과함께 침전시켜 분리, 변성이 안생김. * 가장 용이 , 많이 쓰임. Cex, MgSO4(두부제조시) 3) 추출법( Sovent extraction) : 물과 섞이지 않으면서 products가 용해되는 용매를 이용해 추출해내는 방법으로 특히 antibiotics 분리정제시 이용된다.(물질의 이전 발생) 공업적으로 연속역류추출법을 이용하여 원심분리시킴. 이 때 사용할 용매의 특징으로는 ex) penicillin, chlororam phenicol, erythromycin, mitomysine 1> 목적 용질의 용해도가 크고 선택성이 있을것. 2> 수용액과 밀도치, 계면 장력이 크고 쉽게 유화되지 않을 것. 3> 증발장열과 비열이 작을것. ethyl acetate, butyl acetate, benzene,n-hexane. butanol -

Slide 118: 

4) 액체 chromatography 비교 : 물질 분리법의 하나로 혼합 시료를 고정상을 통과하도록 이동상으로 흘러보내면 고정상에 대하여 친화력이 센성분은 느리게, 친화력이 약한 성분은 빠르게 흘러내려서 이 결과 혼합물이 분리된다. --> 대향분리 가능. 최근에는 이 방법이 분석뿐 아니라 대규모의 산업적 분리에 이용되어 수율이 높고 분리도가 뛰어난 고순도의 제품 생산이 가능하다. 자동화가능,가열의 불필요성, 무균공정이 가능하여 항생제생산에 이용. ex) Gel filtration, 친화성 크로마토 그래피 흡착 크로마토그래피, 분배 크로마토 그래피. 5) 흡착법 : 특정한 상해의 물질을 흡착시키는 흡착답체를 이용하여 분리나 농축. 아니노산, 항생제에 이용되며 불순물이 적고, 단위수지량에 대한 흡착량이 많으며 재생공정이 필요없다. 예) 이온교환수지, 활성탄소, Cellulose 계, Silicagel, 활성 알루미나 cf)각막 -- 막을 이용하여

Slide 119: 

<<알콜발효>> : 당질 발효후 증류에 의해 95.6% 의 ethanol 생산 용도 - 음료, 용매, 연료 효모 - Saccharomyces cerevisiae 세균인 zymomonasmobilis 는 1 몰 glucose 발효시 1 ATP 형성 --> Yield 가 효모보다 크나 12% 이상의 높은 당농도 또는 높은 무기염농도에서 발효 불가능 발효경로 전체적으로 형기성 과정이나 약간의 O2필요. 특히 불포화 지방산이나 에르고스테린 형성시 Oxygenase 가 참여한다.--> O2 필요

Slide 120: 

* 발효성당 : glucose, fructose, mannose, galactose, moltose, sucrose 생산공정 5 ton molasse + 0.5 m water 황산으로 PH 4.5 조정 후 80 도 까지 가열 황산으로 씻은 효모 + 32 m3 water + 2kg monoammonium phosphate 38도 에서 한 시간 동안 35m3의 공기를 주입하여 효모증식후 발효시작. 6시간 후 나머지 기질 원료의 유가가 시작되며 6~8시간동안 8 ton의 전처리된 당밀 을 유가시켜 총 부피가 43 m3에 이르며 총 36 시간후 발효가 종효되며 알콜함량은 부피비로 8.8 %에 이름. 발효성 당농도가 15~17%가 넘으면 발효가 정지됨. --> 내알콜성이 8.5g/l 이기 때문

Slide 121: 

전분 원료를 이용한 알콜 생산 : 전분 100kg(곡류원료180kg) 에서 이론적으로 51.36l의 알콜(57.5kg)이 얻어지나 실제로는 51.7~54.6kg이 생산된다. 전분원료로는 곡류인 옥수수, 조, 쌀, 쌀보리와 감자, 고구마, 카사바 및 타피오카 등이 이용되며 북유럽에서는 이누린이 이용되 기도 한다. 전분(15 ~ 30 %) + 물(PH 6 ~ 6.5 ) a - amylase ( 액화효소 ) 60 ~ 80 도로 가열 액화 glucoamylase : 효소이용당화 50 ~ 60 도에서 당화 발효(30 ~ 35도)(PH 4.5 ~ 5.5) 40 ~ 50h 균체분리 증류 * 산당화 - 역환성당 - 쓴맛이 생긴다.

Slide 122: 

<발효란 ?> --> 생물체는 그 자체가 가지는 효소의 작용으로 유기성분을 분해하거나 세균, 효 모 또는 곰팡이에 속하는 어떤 미생불의 탄수화물, 지방, 단백질 등과 같은 복잡한 유기화합물에 번식하면 그들이 분비하는 효소의 작용에 의하여 가수 분해가 일어나거나 산화 또는 환원되어 간단한 물질로 분해되는데, 이와 같은 현상을 총칭하여 발효(fermintation)이라고 한다.

Slide 123: 

<발효식품학이란?> --> 발효식품학이란 어떠한 화학적 처리 공정에 싀함 것이 아닌, 미생물을 이용한 발효에 의해 이루어지는 식풀에 관한 것으로 효소생성을 이용한 예로 단백질 분해효소 생성 --> 소화제, 세제에 사용 전분당 분해효소 생성 --> 간장, 된장을 들 수 있다 특히, 간장은 gluten을 이용 --> 발효식품의 개념이 공학적으로 바뀌게 됨. 공학적으로 개념이 바뀌면서 --> products를 효율적이고 깨끗하게 생성하기위한 공정으로 바뀌었다. technology 의 발전에 의해 발효도 함께 발전 --> 추출, 순수분리, 정제 등의 공정 발달에 의해 발효도 함께 발전됨 --> 식품이 함께 발전하는 효과가져옴. 발효공정의 장점 어떤 화학적 처리 없이 미생물을 이용한 것이므로 생태계의 균형을 깨지 않으므로 환경친화적 성격을 가진다. 화학적 합성약을 첨가시 얘기치 못한 side effect를 가져올수 있다. 즉 인체에 유해 하지만 특정균을 이용해서 발효시키므로 발효결과 그 효과를 추측. 추정 할 수 있을 뿐 아니라 side effect 를 예방할 수 있다.

Slide 124: 

<<간장>> 종국 (mold starter ) : 종국은 단백질 분해 효소인 protease 와 전분 분해 효소인 smylase의 생성이 풍부한 Aspergillus oryzae 와 Aspergillus soyae 가 널리 사용되고 있다. 종국은 무균적으로 순수 배양되어 건조 상태에서 향호해야 하며 잡균의 오염이 아주 적고 역가가 높아야 한다. 또한 포자수가 많아 적정한 배양 조건하에서 발아율이 높은 것을 선택하여 사용해야 한다. 코지(koji) : 코지는 코지곰파이인 황국균 ( Aspergillus oryzae ) 을 쌀, 보리등의 곡류 및 두류에 번식시킨 것을 말한다. 코지 곰팡이를 곡류에 번식시키면 당화 효소와 단백질 분해등과 같은 효소력이 강한 코지가 되어 많은 녹말과 단백질을 분해하며 당류와 아미노산을 만들기 때문에 감칠맛과 단맛이 생긴다.

Slide 125: 

* 간장 코지의 원료 : 콩(대두), 소맥(밀), 종국 가락코지법 : 콩, 밀 처리 --> 마쇄 및 가락 만들기 --> 당기 --> 첫번째 바꿔쌓기 ---> 두번째 바꿔쌓기 --> 축국 --> 건조 --> 제품 입상코지법 : 콩, 밀 처리 --> 섞기 -->담기 -->첫번째 헤치기 --> 두번째 헤치기 --> 바꿔쌓기 --> 출국 --> 제품 제국 (간장코지의 제조) <원료처리> 콩처리 - 선별.세척 --> 침지 --> 증자(탈지대두 : 선별세척 --> 정선 -->가수분해 (탈지대두 : 선별세척 --> 정선 --> 가수분해) 소맥처리 --> 젙처리 --> 볶음 (소맥의 수분 증발, 팽창분쇄용이) --> 파쇄 (볶음 소맥은 냉각 후 파쇄)

Slide 126: 

--간장-- 1. <간장원료> : 탈지대두, 소맥, 종국, 식염과 물. 2. <제조공정 > - 개량식 간장 제조 공정 간장코지 담금 --> 발효숙성 --> 여과 및 분리 --> 배합 --> 가열살균 --> 냉각 --> 여과 -->포장 -->간장 소금, 소금물 물 담금 : 여러가지 종유의 효소를 충분히 생산한 국을 고농도의 식염수와 혼합하여 간장덧으로 탱크에 담금(mashing0된다.간장 덧 담금 후부터 숙성 됨. 국의 protease 와amylese 를 비롯한 모든 효소가 단백질이나 전분을 가수분해하여 간장 숙성의 맛을 내는 아미노산과 당류 생성. 소금의 농도는 일반적으로 Nacl 19 ~ 20% 간장 덧 발효억제. 질소성분의 용해도가 낮아짐. 성분의 용해도, 발효속도 향상. 신맛이 높아짐.

Slide 127: 

통기교반 : < 간장덧의 관리> 아래, 위의 간장 덧을 고르게 혼합하여 발효 숙성이 균일하도록 하며 코지의 효소용출을 촉진시켜 원료의 분해를 신속하게 하고 생성된 이산화탄소를 제거하며 효모 및 세균의 번식과 발효를 촉진시키는데 있다. 교반이 불충분하면 코지중의 젖산균 작용으로 PH가 급격히 저하되어 간장덧의 질이 떨어지며 숙성이 지연되어 간장 품질이 저하된다. 발효숙성 : 숙성 1개월 정도되면 , 간장 색깔이 갈색으로 되며 glutamic acid 는 10개월에 최고에 달한다. 발효기간중 코지균의 분비하는 amylase, protease 등의 효소 작용으로 원료주으이 전분은 당화되고 단백질은 peptide, amino aced 로 분해되어 용액에 침출된다.

Slide 128: 

여과 및 분리(압착) : 숙성된 간장덧에는 고형물과 액체가 혼합되어 있는데 이들을 분리하는 것이 압착이다. 이들은 효호와 유산균의작용으로 발효되어 알콜롸 탄산가스 그리고 유기산류가 생성되며 간장의 맛과 향기를 가지게 한다. 가열살균(장달임) : 압착된 생간장의 가열에 의한 살균은 효소류를 실활시켜 품질의 안전, 색, 향기, 맛의 조숙과 품질의 향상, 열을고성 침전물의 제거 등을 목적으로한다. 냉각. 여과. 포장 : 가열 살균된 제품은 정치하여 상온까지 냉각하면 열에 의해 새성된 침전물질이나 부유물이 있으므로 이를제거 하기 위해 여과기를 통과시켜 --> 형성된 불용성 물질은 제거한다. 간장제품 : 우리나라 간장 규격은 간장 특유의 색택과 향기가 있으며 불쾌한 맛과 냄새가 없고, 맛이 잘 조화되어 있어야 한다. (신맛은 무용)

Slide 129: 

3. 간장의 종류 : 제조방법에 따른 분류 양조간장 : 단백질 또는 탄수화물을ㄹ 함유한 원료를 제국한 뒤 식염수 등을 섞어 발효. 숙성시킨 후 그 여액을 가공한 것. (재래식/ 개량식) 혼합간장 : 양조간장 원액과 산분해간장 원액을 적정비율로 혼합하여 가공한것.(산분해간장 원액 + 단백질 or 탄수화물 원료를 가하여 발효, 숙성시킨뒤 여액을 가공한 것. 또는 이 원액에 양조간장 원액 또는 산분해간장 원액등을 적정비율로 혼합하여 가공한 것.) 아미노산 간장 (산분해 간장, 화학간장) : 단백질 원료를 염산으로 가수분해 한 다음 수산화나트륨 또는 탄산나트륨으로 중화하여 얻은 액(아미노산)에 일정농도의 소금을 가항 뒤 탈취. 탈색 처리하여 만든다. 이 간장속에는 맛이 좇은 글루탐산염이 많이 들어 있어 조미료로는 양조간장에 떨어지지 않으나,나미노산액 특유의 냄새를 가지는 것이 결점이다. * 아미노산액은 소금 등을 보충하여 직접 간장의 대용으로 쓰는 외에, 발효시켜만든 양조간장에 넣어 그 양을 증가시키는 등 그 용도가 매우 넓다.

Slide 130: 

단백질원료(gluten 또는 탈지대두) 분해 중화 염산(농도 : 20%) NaOH,Na2CO3 여과 용해 여과 용해 여과 최적 PH 4.5 1번액 2번액 회수 첫번째 반응 원료에 이용 3번액 *아미노산액 --> 1% 활성탄첨가 ( 아미노산 특유의 냄새. 맛 제거 ) --> 교반, 가온, 방치, 여과(탈색/탈취 처리 ) --->색이 연하고 , 맛이 적합 X * 조미료나 향미물질 , 소금조미 caramel 색소로 착색 --> 간장색 조절

Slide 131: 

< 균주 > * 간장용국균 (곰팡이) Aspergillus oryzae 효소생산(원) Aspergillus sojae * 원료중 고분자 물질 ---> 저분자 물질로 * 저분자 물질 ---> 정미성/ 방향성 물질로 변화하는 효소생산. 국균이 생산하는 유기산이나 알콜류는 그 자체로서 또는 에스테르로 변환되어 국이나 간장덧의 향기에 깊은 영향 미침 * 세균 - 간장 젖산균 ex) Pediococcus halophillus :간장덧에서 생육하며 젖산발효를 하고 간장덧의 숙성에 관여: 내영성 젖산균 * 간장 효모 - 주발효 효모 : Zygosaccharomyces rouxii : 효모작용은 간장향미의 형성작용 * 고식염상태에서 당류로 부터 알콜 발효 일으키고 가각 대응하는 아미노산으로부터 알콜류와 에스테르의 생성등에도 관여(내염성)