KR100350110B1 - 엿밥을 이용한 효모배양 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엿 제조 부산물인 엿밥을 이용한 효모의 배양방법에 관한 것이다. 엿밥은 쌀이나 옥수수를 맥아효소를 이용하여 분해시켜 엿을 제조한 후 발생하는 엿 제조 부산물로서 영양성분이 높고 잔류 맥아당으로 인해 단맛을 내기 때문에 가축사료 원료로서의 가능성을 가지고 있다.

그러나 높은 수분함량(60∼80%) 때문에 쉽게 부패되고 영양성분에 대해 정확히 알려져 있지 않기 때문에 본 발명자들의 조사결과 일일당 총 25∼30톤 가량 전국적으로 생산되지만 제대로 이용되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 거의 대부분을 수입에 의존하는 사료원료의 대체자원으로서 엿밥을 효모배양을 위한 배양원료로 이용하여 높은 수율의 효모생산 및 기호성이 좋은 가축용 효모배양물을 얻게 되었다.

Description

엿밥을 이용한 효모배양{candy cake-based medium for yeast culture}

전통적으로 효모 발효를 이용한 많은 발효식품들이 전해왔으며, 파스퇴르에 의해 술 찌꺼기에서 효모가 발견되고 효모에 의해 포도당으로부터 알콜이 생성되는 화학변화가 밝혀지면서 주류공업을 위주로 효모를 이용한 알콜발효가 공업적으로 많이 이용되어 왔다.

알콜의 공업적 생산에 따라 알콜 생산량, 술의 풍미와 함께 생산단가를 낮추기 위해 다양한 배양원료들이 검토되어 왔다. 글루코스 시럽과 당밀을 이용한 알콜발효(Journal of Industrial Microbiology, 1996, pp 117-123), 글루코스, 갈락토오스 등의 당을 이용한 알콜 발효(대한민국 특허 공고 제 90-3740) 등 대부분 환원당 형태의 당을 이용하거나 고구마, 감자 등의 전분질을 당화시켜 알콜발효에 이용하고 있으며, 알콜발효를 위해서 효모배양 초기는 효모성장을 촉진하기 위해 폭기를 많이 하여 완전대사(호흡)화 하여 많은 에너지를 얻어 효모균의 성장을 촉진한 후 알콜 생성량을 높이기 위해 불완전대사(발효)화 하기 위해 가능한 혐기적 조건을 형성시킨다.

가축사료에 첨가하는 효모배양물(이스트컬춰)은 효모균수와 함께 가축이 좋아하는 단맛을 많이 함유한 풍미가 좋은 배양물을 얻기 위함이 목적으로 알콜 생성에 따른 풍미개선 뿐만 아니라 가축의 기호성을 높이는 단맛을 함유한 효모배양 원료가 절대적으로 필요하다. 그러나 대부분 효모성장이나 알콜 생성량에만 초점을 두어 개발되고 있다(대한민국 특허 공고 제 91-7848). 또한 대한민국 특허 공고 제 93-10765와 같이 최종제품의 효모냄새를 억제하기 위해 기존의 산과 알칼리를 이용한 가수분해법 대신 자기소화 과정에 난백을 첨가하는 경우가 있으나, 가축의 경우 오히려 효모발효 냄새를 선호하기 때문에 이와 같은 별도의 처리를 할 필요가 없다.

본 발명은 엿밥을 탄소원으로서 여기에 초기 효모성장을 위해 당밀을 첨가한 효모, 특히 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 이용한 가축사료 첨가용 효모배양물 제조방법에 관한 것으로 수율이 높은 효모균체 생산과 단맛을 함유한 가축에게 기호성이 좋은 효모배양물로 엿밥을 이용한 효모배양은 아직까지 전혀 보고되지 않은 신규한 방법인 것이다.

가축사료에 첨가하는 효모배양물은 높은 균수와 함께 가축의 기호성이 좋아야 한다. 엿밥은 엿 제조 부산물로서 폐기물 이용 측면 뿐만 아니라 당밀과 함께 효모를 배양할 경우 높은 수율의 효모균수와 함께 단맛을 함유한 기호성이 높은 효모배양물을 얻을 수 있다. 본 발명자들은 액상심부배양에 있어 엿밥을 기초로 하여 여기에 당밀을 첨가한 배지에 효모를 배양하여 효모배양의 최적배지인 효모-맥아 엑기스 브로스(Yeast-Malt extract broth)와 비교하여 거의 동등한 수준의 효모생산성을 얻었고, 고체배양에 있어서도 효모생산성이 높고 풍미가 우수한 가축 사료 첨가용 효모배양물을 얻어 가축사료 첨가 목적의 엿밥을 이용한 효모 배양방법을 확립하게 되었다.

이하 본 발명에 의한 엿밥을 이용한 효모배양방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엿 제조 부산물인 엿밥을 위주로 여기에 당밀을 소량 첨가한 것을 배양배지로 하여 효모(사카로마이세스 세레비지에)를 배양하여 가축사료 첨가용 효모배양물 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 이용한 효모는 제빵효모(Baker's yeast)로 널리 쓰이는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하였으며, 엿밥은 65℃에서 48시간 건조시켜 분쇄한(1mm screen) 건조엿밥을 사용하였다. 액상심부배양 조건에서의 효모생산성을 비교하기 위한 최적의 비교배지로는 효모-맥아 엑기스 배지(YM extract broth; 증류수 1 L 당 효모엑기스 3g, 맥아엑기스 3g, 펩톤 5g, 포도당 10g)를 이용하였다.

본 발명은 엿밥을 기본배지로 하여 효모의 초기성장을 도모하기 위해 소량의 당밀을 첨가하여 저렴하고 가축에게 기호성이 우수한 효모배양물의 제조방법에 관한 것으로 본 발명을 실시예를 통해서 상세히 설명하면 아래와 같다.

<실시예 1>

○엿밥을 이용한 효모의 액상배양

액상심부배양(Liquid submerged culture) 조건에서 건조엿밥과 당밀(molasses)을 이용하여 회분식 배양방법(batch culture)에 의한 액상심부배양 조건을 검토하였다. 이때 효모 성장도 측정은 건조엿밥의 입자로 인하여 탁도(O.D.-optical density)를 이용하지 않고 직접 생균수(CFU/ml) 측정으로 파악하였다. 배양조건은 500ml 버질러스 비이커를 이용하여 37℃, 150rpm으로 24시간 동안 효모-맥아 엑기스 배지에서 미리 배양한 효모배양액을 접종균으로 0.1%(v/v) 접종한 후 배양시간 별로 효모균수를 측정하였다. 생균수 측정은 연속희석법에 따라 멸균 생리식염수(0.85% NaCl)를 이용하여 적절하게 희석한 후 와이엠아가(YM agar)에 도말한 후 37℃에서 24-48시간 배양 후 형성된 콜로니 수를 계수하였다.

액상배양에 의한 효모배양 결과 표 1에 나타난 바와 같이 엿밥 0.5% 만으로는 정상적인 효모성장이 어려우며, 당밀 첨가수준에 따라 배양 12시간, 36시간에서 효모균수가 증가함을 나타내었다.

효모생산의 최적배지 조성인 효모-맥아엑기스 배지와 비교해 볼 때 12시간 배양의 경우에는 효모균수가 낮았으나 36시간 배양시 거의 비슷한 수준으로 나타나 엿밥과 당밀만으로도 최적배지인 효모-맥아엑기스 배지와 유사한 효모생산 결과를 얻었다.

표 2는 효모의 탄소원으로서 엿밥의 가치를 파악하기 위한 것으로 질소원으로 효모엑기스 0.3%, 펩톤 0.5%를 첨가한 후 여기에 엿밥을 탄소원으로 첨가하여 배양 12시간, 24시간, 36시간 후 효모균수를 측정한 결과로서 엿밥 첨가수준에 따라 효모균수가 증가한 것으로 나타나 엿밥이 효모배양을 위한 탄소원으로서 유용하게 이용되어짐을 알 수 있다. 이때 효모-엑기스 배지를 효모배양을 위한 최적배지로 비교한 결과 유사한 효모생산성을 나타내었다.

<실시예 2>

○엿밥을 이용한 효모의 고체배양

효모를 이용한 고체배양은 효모균체(SCP-single cell protein)의 획득과 함께 풍미가 좋은 효모배양물(yeast culture)을 얻기 위한 배양방법으로서 본 발명에서는 엿 제조 부산물인 엿밥의 부가가치를 높이기 위한 수단과 함께 저장성을 높이는 방법으로서 효모를 이용한 고체배양을 검토하였다.

효모를 이용하여 엿밥을 배양배지로 고체배양을 검토하기 위해 엿 제조 후 얻어진 엿밥과 당밀을 적정비율 첨가한 후 37℃, 150rpm으로 미리 배양한 효모배양액을 접종균으로 0.1%(v/w) 해당량을 기질의 1/10에 해당하는 멸균증류수와 혼합하여 접종한 다음 37℃에서 배양 후 효모균수 및 관능검사법에 의한 풍미검사를 실시하였다. 비교를 위해 옥분, 대두를 수분함량을 동일하게 조정한 후 동일한 방법에 따라 효모배양을 실시하였다. 이때 효모의 생균수 측정은 연속희석법에 따라 멸균 생리식염수(0.85% NaCl)를 이용하여 적절하게 희석한 후 효모-맥아엑기스 아가(YM agar)에 도말한 후 37℃에서 24-48시간 배양 후 형성된 콜로니 수를 계수하였다(CFU/g).

효모를 배양균주로 엿밥을 기본 고체배양배지로 하여 배양한 결과 표 3에 나타난 바와 같이 효모균수 및 풍미가 우수한 효모배양물을 얻을 수 있었다. 또한 비교배지로서 옥분 및 대두와 비교한 결과 옥분과 효모균수와 풍미에 있어 유사하여 옥분을 대치할 수 있는 배양배지라는 결론을 얻을 수 있었다.

본 발명을 통해 효모의 액상배양에 있어 엿밥 1.0중량%, 당밀 1.0∼1.5중량%만을 첨가하여 고가의 최적 효모생산배지인 효모-맥아 엑기스 배지와 유사한 효모 생산성을 얻을 수 있었으며, 엿밥을 고체배양원료로 하여 여기에 당밀을 1.0중량% 첨가하여 배양한 결과 효모 생산성 및 기호성이 우수한 효모배양물을 얻을 수 있었다. 따라서 엿 제조 부산물인 엿밥의 이용성을 크게 높일 수 있을 뿐만 아니라 저렴하면서도 양질의 가축 사료첨가용 효모배양물을 얻을 수 있게 되었다.

Claims (2)

1. 엿제조 부산물인 엿밥 0.5-1.0중량%와 당밀 1.0-1.5중량%를 포함한 효모 배양 배지에 효모를 첨가하여 배양시켜서 된 효모 배양물.
2. 엿제조 부산물인 엿밥 0.5-1.0중량%와 당밀 1.0-1.5중량%를 포함한 효모 배양 배지에 효모를 첨가하여 배양시켜서 된 효모 배양물이 함유된 가축용 사료.