This study was aimed at investigating the levels of the natural preservatives of benzoic, sorbic and propionic acids in cereal grains, nuts and seeds. Benzoic and sorbic acid were analyzed by high-performance liquid chromatography with a diode-array detector (HPLC-DAD) and further confirmed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), whereas propionic acid was analyzed using a gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) and further confirmed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Benzoic, sorbic and propionic acids were found in 44, 22, and 550 samples out of 702 samples, respectively. From the total of 702 samples. The concentrations of benzoic, sorbic and propionic acid were ranged from not detected (ND) to 23.74 mg/L, from ND to 7.90 mg/L, and from ND to 37.39 mg/L in cereal grains, nuts and seeds, respectively. The concentration ranges determined in this study could be used as standard criteria in the process of inspecting cereal grains, nuts and seeds for preservatives as well as to address consumer complaints or trade disputes.

본 연구는 저장 중 조랭이떡에 존재하는 자연균총의 생장특성 및 프로피온산 생성능을 조사하여 떡류에서 프로피온산의 천연유래를 입증하고자 한다. 실험은 저장 중 신선한 조랭이떡과 cocktail Propionibacterium을 오염시킨 조랭이떡 두 가지를 약 3개월까지 저장하여 진행하였다. 저장온도와 저장기간에 따른 조랭이떡에서의 프로피온산 생성량을 측정하였으며, 프로피온산 분석은 GC-FID (Gas chromatograph with Frame ionization detector)를 사용하였다. 30℃에 저장한 주정처리하지 않은 신선한 조랭이떡에서는 1주만에 프로피온산이 약 95 mg/L 검출되었고, 4주 후에 약 330 mg/L, 6주 후에 약 850 mg/L, 8주 후에 약 970 mg/L, 12주 후에 약 1,040 mg/L이 검출되었다. Cocktail Propionibacterium에 오염시킨 조랭이떡은 30℃에서 1주만에 프로피온산이 약 100 mg/L이 검출되었고, 2주 후에 270 mg/L, 4주 후에 약 470 mg/L, 8주 후에 약 660 mg/L이 검출되었다. 본 연구는 조랭이떡에 존재하는 자연균총인 프로피온산 생성균이 조랭이떡 저장 중 프로피온산을 생성하는 것을 증명하였으며, 이러한 떡류 중 천연유래 프로피온산 생성을 예방하기 위해서는 철저한 위생관리와 20℃ 이하에서의 보관이 필요한 것으로 판단된다.

본 연구는 조랭이떡에 존재하는 미생물 군집분석과 자 연균총의 프로피온산 생성능을 분석하였다. 조랭이떡의 자연균총을 유전자 분석을 통하여 군집분석을 수행해 프로 피온산 생성균을 선별하였다. 선별된 프로피온산 생성균을 포도당이 첨가된 액체배지(TSB)에 배양해 온도별 생장 특성을 분석하고 가스 크로마토그래피(GC-FID)를 이용하여 프로피온산 생성량을 분석하였다. 에테르로 용매 추출 하는 전 처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량 한계, 회수율을 측정해 프로피온산 분석법을 검증하였다. 유통기한이 지나 미생물이 많이 자란 조랭이떡의 미생물 군집 분석 결과 총 98종의 균이 검출되었고 그 중 가장 큰 비중을 차지하는 우점종은 Lactobacills casei group으 로 50.48%를 차지했고, Lactobacillus buchneri가 29.60% 였다. 프로피온산 생성균은 Propionibacterium thoenii, P. cyclohexanicum, Propionibacterium_uc, P. jensenii, P. freudenreichii 등으로 나타났으며, 전체 자연균총의 약 2.4%를 차지했다. 조랭이떡 자연균총과 Lactobacillus 속은 14일 배양에서도 프로피온산을 생산하지 않았으나 P. cyclohexanicum, P. freudenreichii subsp. Shermanii, P. thoenii, P. jesenii는 4일차부터 프로피온산을 각각 263.47, 338.90, 325.43, 222.17 μg/mL를 생산하였고, 7일차에는 1,572.78, 2,496.63, 1,519.65, 2,660.41 μg/mL, 14일차에는 각각 2,462.02, 2,904.78, 2,220.64, 3,519.17 μg/mL로 프로피온 산 생성량이 급격히 증가하였다. 본 연구의 결과로 살펴 볼 때 전분과 포도당으로 구성된 떡류의 특성상 저장중 자연균총 미생물의 성장으로 높은 농도의 프로피온산이 천연유래로 생성될 수 있음을 알 수 있다. 본 연구는 떡 류 등 전분질 식품의 프로피온산 등 천연유래 보존료 검 출의 인정 및 기준규격 등 안전관리 자료로 활용될 것이다.

본 연구에서는 향신료 중 천연유래 보존료의 함유량을 조사하기 위하여 안식향산, 소브산 및 프로피온산의 함유량을 분석하였다. 향신료 중 안식향산 및 소브산 함량은 액체크로마토그래프 질량분석기(LC-MS/MS)를 이용하였 고, 프로피온산 함량은 가스크로마토그래프 질량분석기 (GC-MS)를 이용하였다. 에탄올을 이용하여 용매추출 후 원심분리 후 농축하는 방법으로 전처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율 측정으로 분석방 법을 검증하였다. 향신료 493건 수거하여 분석한 결과, 안식향산, 소브산, 프로피온산은 각각 165건, 88건, 398건에서 검출되었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의 검출 범 위는 각각 불검출-391.99 mg/L, 불검출-57.70 mg/L, 불검출 -188.21 mg/L이었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의 평 균 검출량이 가장 높게 나타난 품목은 각각 계피(167.15 mg/ L), 바질잎(22.79 mg/L), 백후추(51.48 mg/L)이었다. 본 연구에서 확립된 분석방법은 다양한 향신료를 대상으로 낮은 함량의 천연유래 보존료(안식향산, 소브산, 프로피온산) 분석에 적합한 방법이며, 분석결과는 향신료의 천연유래 보 존료 함유량을 알 수 있는 근거자료이다. 따라서, 본 연구의 결과는 향후 식품 검사 시 보존료 사용기준 위반 판정으로 인한 민원제기나 국가간 무역마찰시 기초자료로 활 용될 수 있을 것이다.

Most propionic acid is added to food (especially breads) as preservatives and its form is sodium or calcium salt. Most countries admitted propionic acid as food preservatives but a tolerance limit is somewhat different according to countries. Recoveries of the official method for propionates reported as 50.0~60.0%. Accordingly new rapid determination method for propionates was developed using formic acid added sodium chloride (5 g) and ether (formic acid : ether = 1 : 2) as the extraction solvent to improve the official method with the complex processes. Propionate was dissolved from the samples with formic acid omitting steam distillation and ion exchange procedure. Then propionate in formic acid was extracted with ether and sodium chloride again. A 1 μl aliquot of the filtrate of ether was analyzed by gas chromatograph. Recoveries from sample A and B fortified with propionic acid sodium salt were 85.0 % and 90.0 %, respectively.

상전환법을 이용하여 폴리설폰 고분자막을 제조하고 막의 형상과 투과특성을 측정하였다. 폴리설폰, n-메틸피롤리돈과 프로피오닉산으로 이루어진 제막용액에서 프로피오닉산은 폴리설폰에 대한 비용매로서 제막용액에 첨가되었으며, 침지용 비용매로는 이소프로필알코올이 사용되었다. 첨가된 프로피오닉산은 제막용액의 열역학적 성질을 변화시켜 열역학적 상분리를 촉진하는 역할을 할 수 있음을 보였으며, 제막용액의 점도는 프로피오닉산의 양에 따라 증가하여 프로피오닉산의 첨가에 따라 유동성이 감소하는 특성을 보였다. 제조된 모든 분리막은 프로피오닉산의 첨가에 따라 뚜렷하게 구분되는 형상을 보였다. 프로피오닉산 없이 제조된 막의 밀집화된 표면층은 프로피오닉산이 10wt% 첨가되었을 때 거의 사라졌으며, 30 wt% 첨가되었을 때 분리막은 알갱이 형태의 표면층으로부터 스폰지 형태의 하부층으로 형상의 차이가 구배를 보이며 나타났다. 물 투과도는 비용매 프로피오닉산의 증가와 함께 증대하였으며 폴리에틸렌글리콜을 사용한 배제율의 경우 프로피오닉산의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.

This experiment was conducted to investigate the effects of propionic acid and wilting on fermentation quality of Italian ryegrass silage. Grass material was wilted for a day before ensiling and propionic acid(0. 0, 0. 2. 0. 5 and 0.8 7~ of fresh matter)

The present study investigated the effect of ammonia load on microbial communities in mesophilic anaerobic digestion of propionic acid. A laboratory-scale continuous anaerobic digester treating propionic acid as a sole organic substrate was operated under non-inhibitory condition and inhibitory conditions with ammonia (1.5 g and 3.5 g ammonia-N/L, respectively), and bacterial and archaeal communities in the steady states of each ammonia condition were analyzed using high-throughput sequencing. Thirteen bacterial families were detected as abundant bacterial groups in mesophilic anaerobic digestion of propionic acid. Increase in ammonia concentration resulted in significant shifts in microbial community structures. Syntorophobacter, Pelotomaculum, and Thermovigra were determined as the dominant groups of (potential) propionate oxidizing bacteria in the non-inhibitory condition, whereas Cryptanaerobacter and Aminobacterium were the dominant groups of (potential) propionate oxidizing bacteria in the ammonia-inhibitory condition. Methanoculleus and Methanosaeta were the dominant methanogens. Acetate-oxidation coupled with hydrogenotrophic methanogenesis might be enhanced with increases in the relative abundances of Methanoculleus and Tepidanaerobacter acetatoxydans under the ammonia-inhibitory condition. The results of the present study could be a valuable reference for microbial management of anaerobic digestion systems that are exposed to ammonia inhibition and propionic acid accumulation.

부패는 콩나물 재배에서 극복하여야 할 문제중의 하나이다. 본 연구는 콩나물 재배에서 부패완화용으로 식품첨가물의 이용 가능성을 검토하고자 은하콩, 풍산나물콩 및 오리알태를 공시품종으로 식품첨가물의 종류(acetic acid, propionic acid)와 농도(0, 0.1, 0.2%)가 콩나물의 생장과 형태, 병반 형성, 처리비용에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 상품화가 가능한 하배축 길이가 4cm 이상의 비율은 오리알태에서 가장 높고 은하콩에서 가장 낮았고, 식품첨가물 종류간에는 차이가 없었던 반면, 처리농도가 높을수록 증가하였다. 2. 하배축은 은하콩과 오리알태에 비하여 풍산나물콩에서 길었으며, 하배축 중간부분은 풍산나물콩과 오리알태에 비하여 은하콩에서 굵었다. 그러나 이들 하배축 길이와 직경은 식품첨가물 종류와 처리농도간에는 차이가 없었다. 3. 생산수율과 관련된 개체당 전체 생체중은 은하콩과 풍산나물콩에 비하여 오리알태에서 많았던 반면, 식품첨가물 종류와 처리농도간에는 차이가 없었다. 4. 자엽에 형성된 병반수는 식품첨가물 종류간에는 차이가 없었던 반면, 이들을 처리하지 않는 것보다는 처리할 경우 감소하였다. 5. 처리비용을 고려할 경우 acetic acid보다는 propionic acid를 이용하여 종자소독을 실시하는 것이 경제적인 것으로 분석되었다.