KR0185019B1 - 새로운 고향기 맥주효모균주 사카로마이세스 세레비제 씨젯15와 이를 이용한 맥주의 제조방법 - Google Patents

새로운 고향기 맥주효모균주 사카로마이세스 세레비제 씨젯15와 이를 이용한 맥주의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 맥주의 양조에 사용되는 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae)DSZ 효모를 에틸메탄설포네이트(E.M.S., Ethyl Methanesulfonate)로 돌연변이 처리하여 분리 개량시킨 맥주의 주요 향기성분들을 고농도로 생산하는 미생물 및 이를 이용한 맥주의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 사카로마이세스 세레비제 DSZ 효모를 변이유기제인 EMS로 처리한 후, 세룰레닌의 최종 농도가 3∼20μM 되도록 첨가한 최소배지에서 배양한 내성균주를 다시 효모용 선별배지에 접종하여 호흡장애가 있는 균주를 제거하고, 맥주 발효용 맥즙에서 배양후 가스크로마토그라피로 향성분을 분석하여 얻어진 맥주에 좋은 풍미를 부여하는 향기성분을 다량 생산하는 효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호)와 이를 이용하여 맥즙에서 발효시킴으로서 맥주를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

새로운 고향기 맥주효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15와 이를 이용한 맥주의 제조방법
본 발명은 맥주의 양조에 사용되는 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) DSZ 효모를 에틸메탄설포네이트(E.M.S., Ethyl Methanesulfonate)로 돌연변이 처리한 후 선별배지에서 분리 개량시킨 맥주의 주요 향기성분들을 고농도로 생산하는 미생물 및 이를 이용한 맥주의 제조방법에 관한 것이다.
맥주의 맛과 향에는 많은 향기성분들이 관여하지만 직접적으로 영향을 미치는 것으로는 아세트알데히드(Aectaldehyde), 다이아세틸(Diaceyl), 초산에틸(Ethyl acetate), 이소초산아밀(Isoamyl acetate), 이소아밀알코올(Isoamyl alcohol), 페닐에틸알코올(Phenylethyl alcohol), 초산페닐에틸(Phenylethyl acetate), 카프로산 에틸(Ethyl caproate)등이 있다. 이중 아세트알데히드와 다이아세틸은 맥주의 맛과 향에 나쁜 영향을 미치며, 그 외의 것들이 맥주에 좋은 맛과 향을 부여한다.
그러나 이소아밀알코올, 페닐에틸알코올과 같은 고급알코올들은 너무 많은 양이 맥주에 존재할 때에는 오히려 맥주의 맛을 저하시킨다.
맛과 향이 우수한 맥주효모 균주를 얻기위해 지금까지는 세포질 융합이나 돌연변이 유발후 우수 균주를 스크리닝하는 방법들이 이용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 실험실에서 선발된 균주들을 일일이 맥주발효를 시켜서 향성분을 분석해야 했기 때문에 많은 시간과 노동력을 필요로 했으며, 또한 이러한 방식으로 균주가 선발되었을지라도 선발된 균주들이 흔히 원래의 모균주가 갖고 있었던 우수한 발효적 특성들을 유실하는 경우가 많았다. 따라서 좋은 향기성분을 다량으로 생산하는 균주지만 맥주발효적 특성이 좋지 않기 때문에 실제로 이용되기에는 적합하지 않은 경우가 대부분이었다. 또한 세포질 융합으로 얻은 균주들은 여러번의 계대 후에는 우수한 형질을 잃는 확률이 높았다.
따라서 본 발명자들은 본래 갖고 있었던 발효적 특성을 유지하면서 다량의 향기성분을 분비하는 효모를 선발하기 위해 맥주발효효모인 DSZ 균주를 모주로하여 세룰레닌(Cerulenin)에 내성을 갖는 변이주를 유도하였다.
본 발명자들은 맥주효모로서 모균주인 DSZ에서 세룰레닌 내성균주인 CZ15를 선발하였으며, 이 효모는 맥주발효시 모균주에 비해 많은 양의 향기성분인 초산에틸, 이소초산아밀 및 카프로산에틸을 분비함을 확인하였다.
따라서 본 발명은 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) DSZ 효모를 변이유기제인 EMS로 처리한 후, 세룰레닌의 최종 농도가 3∼20μM되도록 첨가한 최소배지에서 배양한 내성균주를 다시 효모용 선별배지에 접종하여 호흡장애가 있는 균주를 제거하고, 맥주 발효용 맥즙에서 배양후 가스크로마토그라피로 향성분을 분석하여 얻어진 맥주에 좋은 풍미를 부여하는 향기성분을 다량 생산하는 효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호)와 이를 이용하여 맥즙에서 발효시킴으로서 맥주를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이때 최소배지는 15∼25g/L의 포도당, 17∼23g/L의 한천, 4∼6g/L의 황산 암모늄, 0.8∼1.2g/L의 인산제일칼륨, 0.4∼0.6g/L의 황산마그네슘 및 미량의 비타민 및 무기염류를 포함하는 배지를 사용하고, 효모용 선별배지는 40∼60g/L의 포도당, 3∼5g/L의 효모엑기스, 4∼6g/L의 카시톤 및 미량의 무기염류를 포함하는 배지를 사용한다.
본 발명의 변이주를 유도한 방법은 다음과 같다.
사카로마이세스 세레비제 DSZ에 변이 유기제인 EMS로 처리한 후 세룰레닌을 최종농도가 3∼20μM이 되도록 첨가한 최소배지(최소배지 : 포도당 20g/L, 황산암모늄 5g/L, 비오틴 2㎍/L, 판토덴산 칼슘 400㎍/L, 엽산 2㎍/L, 이노시톨 2000㎍/L, 니아신 400㎍/L, 파라아미노안식향산 200㎍/L, 피리독신 염산염 400㎍/L, 리보플라빈 200㎍/L, 티아민 염산염 400㎍/L, 붕산 500㎍/L, 황산동 40㎍/L, 요화칼륨 100㎍/L, 염화제이철 200㎍/L, 황산망간 400㎍/L, 몰리브덴산 소오다 200㎍/L, 황산아연 400㎍/L, 인산일칼륨 1g/L, 황산마그네슘 0.5g/L, 염화나트륨 0.1g/L, 염화칼슘 0.1g/L, 한천 15g/L)에 도말하고 23∼27℃에서 7∼8일간 배양하여 세룰레닌 내성균주를 얻었다.
세룰레닌 내성균주들을 다시 효모용 선별배지(효모용 선별배지 : 효모엑기스 4g/L, 카시톤 5g/L, 포도당 50g/L, 인산일칼륨0.55g/L, 염화칼륨 0.425g/L, 염화칼슘 0.125g/L, 황산마그네슘 0.125g/L, 염화제이철 0.0025g/L, 황산망간 0.0025g/L, 한천15g/L, 브로모크레졸그린 0.022g/L)에 접종하여 호흡에 장애가 있는 균주들을 배제한 단일 균주를 분리하였다.
위에서 얻은 변이주들을 10㎖의 맥주발효용 맥즙에 접종한 후 10∼15℃에서 8∼10일간 정치배양한 다음 배양액을 가스크로마토그래피로 정량분석하여 고향기성분생성 효모를 선발하였으며, 이를 사카로마이세스 세레비제 CZ15로 명명하였다. 이 균주는 1996년 11월 27일 한국종균협회내의 한국미생물보존센터에 기탁하여 KFCC-10935호의 기탁번호를 부여받았다. 선발된 KFCC-10935호와 모균주 DSZ를 2L의 맥주 발효용 맥즙에 접종한 후 8∼12℃에서 7∼10일간 전발효시킨 다음 배양액을 4∼5℃로 옮겨 13∼15일간 후발효를 수행하여 맥주를 제조하였으며, 이들을 가스크로마토그래피로 향기성분을 정량분석하였을 때, 모균주를 발효하여 얻은 맥주보다 개량 균주인 KFCC-10935호를 발효하여 얻은 맥주에서 더 많은 양의 향기성분들이 존재함을 확인하였다.
상기의 방법에 따라 분리된 개량균주를 이용하여 맥즙을 주성분으로 한 배지에서 발효시켜 통상의 방법으로 맥주를 제조한다.
이하 본 발명은 다음 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예들로 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[실시예 1]
사용균주 : 모균주 DSZ와 본 발명의 변이주 CZ15(KFCC-10935호)
종배지 : 포도당 20g/L, 펩톤 20g/L, 효모엑기스 10g/L, 맥아엑기스 10g/L,
발효배지 : 맥주발효용 맥즙
발효방법 : 상기 종배지 20㎖를 4㎖ 바이알에 분주하고 121℃에서 15분간 멸균한 후 사용균주를 접종하고 25℃에서 48시간 정치배양하여 종배양액으로 사용하였다. 발효배지 8㎖를 10㎖ 시험관에 분주하고 121℃에서 15분간 멸균한 후 종배양액 1㎖를 식균한 다음 12℃에서 8일간 정치배양하였다. 상기 발효액을 회수하여 향기성분을 측정한 결과는 다음 표 1과 같다.
[실시예 2]
사용균주 : 모균주 DSZ와 본 발명의 변이주CZ15(KFCC-10935호)
1차 종배지 : 포도당 20g/L, 펩톤 20g/L, 효모엑기스 10g/L, 맥아엑기스 10g/L
2차 종배지 : 맥주발효용 맥즙
3차 종배지 : 맥주발효용 맥즙
발효배지 : 맥주발효용 맥즙
발효방법 : 상기 1차 종배지 5㎖를 10㎖ 시험관에 분주하고 121℃에서 15분간 멸균한 후 사용균주를 접종하고 25℃에서 48시간 정치배양하여 1차 종배양액으로 사용하였다. 2차 종배지 100㎖를 250㎖ 시험관에 분주하고 121℃에서 15분간 멸균하여 1차 종배양액 2㎖를 식균한 다음 25℃에서 48시간동안 정치배양하여 2차 종배양액으로 사용하였다. 3차 종배지 700㎖를 1L 삼각플라스크에 분주하고 121℃에서 15분간 멸균하여 2차 종배양액 100㎖를 식균한 다음 25℃에서 48시간 동안 정치배양하여 3차 종배양액으로 사용하였다. 발효배지 2L를 1%의 옥소니아로 살균한 2.5L 이비씨(EBC) 발효관에 분주하고 3차 종배양액에서 원심분리하여 회수한 효모균체 10g을 식균한 다음 10일간을 10℃에서 전발효시킨 후 14일간을 4℃에서 후 발효시킴으로써 맥주를 제조하였다. 상기 발효액을 회수하여 향기성분을 측정한 결과는 다음 표 2와 같다.
본 발명에 따라 얻어진 변이주 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) DSZ 효모를 사용하여 맥주를 제조함으로서 향기성분인 초산에틸, 이소초산아밀 및 카프로산에틸을 다량 함유한 풍미가 좋은 맥주를 쉽게 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae)DSZ효모를 변이 유기제인 EMS로 처리한 후, 세룰레닌의 최종 농도가 3∼20μM되도록 첨가한 최소배지에서 배양한 내성균주를 다시 효모용 선별배지에 접종하여 호흡장애가 있는 균주를 제거하고, 맥주 발효용 맥즙에서 배양후 가스크로마토그라피로 향성분을 분석하여 고향기 효모를 분리 개량함을 특징으로 하는 맥주에 좋은 풍미를 부여하는 향기성분을 다량 생산하는 효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호)의 분리방법.
  2. 제1항에 있어서, 최소배지는 15∼25g/L의 포도당, 17∼23g/L의 한천, 4∼6g/L의 황산암모늄, 0.8∼1.2g/L의 인산제일칼륨, 0.4∼0.6g/L의 황산마그네슘 및 미량의 비타민 및 무기염류를 포함함을 특징으로 하는 효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호)의 분리방법.
  3. 제1항에 있어서, 효모용 선별배지는 40∼60g/L의 포도당, 3∼5g/L의 효모엑기스, 4∼6g/L의 카시톤 및 미량의 무기염류를 포함함을 특징으로 하는 효모균주 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호)의 분리방법.
  4. 제1항의 방법에 따라 분리된 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호).
  5. 제4항의 사카로마이세스 세레비제 CZ15(KFCC-10935호) 균주를 맥즙에서 발효시켜 맥주를 제조하는 방법.
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