KR100561805B1 - 식품의 풍미 증강용 소재의 제조법 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는, γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상 함유하는 효모 추출물, 효모 균체 등의 식품 소재를 당의 비존재하 및 물의 존재하에 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 유지시키거나, 여기에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킴을 특징으로 하는, 시스테인을 고함유량으로 함유하는 식품 소재의 제조법이 개시되어 있다. 또한, γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킨 후에 다시 환원당을 가함으로써, 타서 눌은 냄새가 강한 점 등의 문제점을 해결하여 음식물에 쇠고기 맛이나 가다랭이포 맛 등의 풍미를 증강시키는, 식품의 풍미 증강용 소재의 제조법이 개시되어 있다.

γ-글루타밀시스테인, 효모 추출물, 효모 균체, γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소, 식품의 풍미 증강

Description

식품의 풍미 증강용 소재의 제조법{Process for producing flavor-enhancing agent for foods}

도 1은 pH 3에서 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 따른 생성 시스테인 양의 시간적 증감을 나타낸 것이다(검사예 1).

도 2는 pH 5에서 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 따른 생성 시스테인 양의 시간적 증감을 나타낸 것이다(검사예 1).

도 3은 pH 7에서 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 따른 생성 시스테인 양의 시간적 증감을 나타낸 것이다(검사예 1).

도 4는 글루타미나제에 의한 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 동반하는 생성 시스테인 양의 pH 5에서의 글루타미나제 양에 대한 의존성을 나타낸 것이다(검사예 2).

도 5는 글루타미나제에 의한 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 동반하는 생성 시스테인 양의 pH 7에서의 글루타미나제 양에 대한 의존성을 나타낸 것이다(검사예 2).

도 6은 글루타미나제에 의한 환원형 γ-글루타밀시스테인의 분해에 동반하는 생성 시스테인 양의 pH 9에서의 글루타미나제 양에 대한 의존성을 나타낸 것이다( 검사예 2).

도 7은 H4△GSH2주 균체 중의 황 함유 화합물 양을 나타낸 것이다(실시예 7).

도 8은 H4△GSH2 효모 추출물 중의 황 함유 화합물 양의 변화를 나타낸 것이다(실시예 7).

본 발명은, 고형분 중에 γ-글루타밀시스테인(본 명세서에서 별도의 지시가 없을 경우, γ-글루타밀시스테인은 이의 산화형 디설파이드를 포함한다)을 1중량% 이상의 고함유량으로 함유하는 효모 추출물 및 효모 균체 등의 식품 소재를 원료로 하여, 이를 pH 산성 내지 중성 영역에서 가열하거나, 여기에 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킴으로써, 시스테인(본 명세서에서 별도의 지시가 없을 경우, 시스테인은 이의 산화형 디설파이드인 시스틴을 포함한다)을 고함유량으로 함유하는 식품 소재를 용이하게 수득하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, γ-글루타밀시스테인 또는 고형분 중에 γ-글루타밀시스테인을 1%(중량%) 이상의 고함유량으로 함유하는 효모 추출물 및 효모 균체 등의 식품 소재를 원료로 하여, 이를 pH 산성 내지 중성 영역에서 가열하거나 여기에 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킨 후에 환원당을 가함으로써, 식품의 풍 미 증강용 소재를 용이하게 수득하는 방법과 이러한 방법으로 수득된 식품의 풍미 증강용 소재를 가열함으로써 식품의 풍미 증강제를 용이하게 수득하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 식품 용도의 효모 균체 자체, 나아가서는 효모 추출물 자체 또는 이들을 제조하는 방법에 관한 것이다.

시스테인은 식품의 풍미 개선 등을 목적으로 사용되고 있다. 시스테인의 제법에 관해서는 단백질 분해법이나 반합성법 등이 공지되어 있지만, 현재 주로 사용되고 있는 방법은 단백질 분해법과 반합성법이다.

시스테인을 상기한 목적으로 사용하는 경우, 이를 고함유량으로 함유하는 식품 소재가 강력하게 요망되고 있지만, 시스테인을 고함유량으로 함유하는 식품 소재는 종래부터 거의 공지되어 있지 않다.

예를 들면, γ-글루타밀시스테인을 효모 균체 내에 축적시킨 예로서, 유전 공학적으로 γ-글루타밀시스테인 합성 효소를 과잉 발현시켜 균체 건조 중량당 최고 2%의 γ-글루타밀시스테인을 축적시킨 보고가 있다[참조: 오오타케 등, 바이오사이언스와 인더스트리, 50권, 10호, 989 내지 994면, 1992년]. 그러나, 이러한 결과는 어디까지나 유전 공학에 사용되는 실험실 효모라는 모델을 사용하여, 자연계에서는 통상적으로 있을 수 없는 형태로 제조된 γ-글루타밀시스테인의 고축적 효모에 관한 것이다. 또한, 이러한 보고에는, 당해 효모를 사용하여 식품 용도의 소재로 한다는 등의 발상은 기재된 바 없다.

또한, γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 함유하는 효모 추출물 등을 식품에 첨가하면 감칠 맛이 증강되는 것으로 공지되어 있다. 또한, γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 함유하는 효모 추출물 등을 당의 공존하에 가열하여 수득한 식품 소재가 식품의 풍미 증강에 효과적이라는 것은, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)4-66069호, 제(평)4-91762호 등에 의해 이미 공지되어 있다.

상세하게 기재하면, 전자[일본 공개특허공보 제(평)4-66069호]에 따르면, 「보다 바람직한 고기 맛 조미료를 얻기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 글루타티온, 시스테인 또는 글루타밀시스테인 등의 황 함유 화합물을 2 내지 20중량%(고형물 농도) 함유하는 효모 추출물에 당류 및, 필요에 따라, 아미노산류를 첨가하여 지방 비존재하에 가열함으로써, 상기한 효모 유래의 불쾌한 냄새·불쾌한 맛이 없는, 양질이면서 안정성이 우수한 구운 고기 맛의 조미료가 수득된다는 발견에 이르렀으며」(상기 공보 「문제를 해결하기 위한 수단」 첫머리), 이러한 발견에 근거하여 「글루타티온, 시스테인 또는 글루타밀시스테인 등의 황 함유 화합물을 일정량(추출물당 2 내지 20중량%) 함유하는 효모 추출물에 당류 및, 필요에 따라, 아미노산을 첨가하며 지방 비존재하에 온도 70 내지 180℃에서 10 내지 180분 동안 가열함을 특징으로 하는 조미료의 제조법」을 완성하였다고 한다(상기 공보 「특허청구의 범위」).

또한, 후자[일본 공개특허공보 제(평)4-91762호]에 따르면, 「기존의 고기 맛에는 다양한 종류가 있지만, 어느 것이나 천연 고기를 구운 향과는 질이 다르며 천연의 구운 고기 맛에 보다 가까운 질을 갖는 향미 부여제가 요망되고 있다」라는 부분(상기 공보 「발명의 해결하고자 하는 문제점」), 「이들 결점을 해결하는 것을 목적으로 하여, 각종 아미노산과 당류의 가열 갈변 향미에 관한 연구를 실시한 결과, γ-글루타밀시스테인에 당류를 첨가한 후에 물에 용해시켜 온도 70 내지 180℃에서 10 내지 180분 동안 가열반응을 실시함으로써 종래에 이룰 수 없던 양호한 구운 고기 맛을 갖는 향미 조성물을 제조할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하였다」라고 하며(상기 공보 「문제점을 해결하기 위한 수단」), 「γ-글루타밀시스테인에 당류를 첨가하여 온도 70 내지 180℃에서 10 내지 180분 동안 가열함을 특징으로 하는 향미 조성물의 제조법」을 개시한다.

그러나, 이들 향미 조미료에 관해서는, 고기 맛이 증가하지만, 이와 동시에 타서 눌은 냄새가 강해진다는 문제점이 지적된다.

앞서 기재된 종래 기술의 배경하에, 본 발명은, 시스테인을 고함유량으로 함유하는 식품 소재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

앞서 기재된 종래 기술의 배경하에, 본 발명은 또한, 타서 눌은 냄새가 강한 점 등의 상기 문제점을 해결하여 음식물에 쇠고기 맛이나 가다랭이포 맛 등의 풍미를 증강시키는 식품의 풍미 증강용 소재 및 풍미 증강제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

앞서 기재된 종래 기술의 배경하에, 본 발명은 또한, 상기의 식품 소재, 식 품의 풍미 증강용 소재 또는 풍미 증강제의 제조 원료로서 적당한 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 식품 용도의 효모 균체, 나아가서는 효모 추출물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 앞서 기재된 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, γ-글루타밀시스테인은, 이를 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 가열하면 3 내지 300분 후에 시스테인과 PCA(피롤리돈카복실산)로 분해되므로, 시스테인이 전체로서 고수율로 수득되며 또한, γ-글루타밀시스테인을 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 사용하여 가수분해시키면 γ-글루타밀시스테인은 시스테인과 글루탐산으로 분해되므로, 시스테인이 전체로서 고수율로 수득되며 또한, γ-글루타밀시스테인을 1%(중량%) 이상 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물을 당의 비존재하에 함수 상태로 동일하게 가열하거나 여기에 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시키면 시스테인 고함유 효모 추출물이 수득됨을 밝혀내고, 이러한 발견에 근거하여 본 발명의 제1(제1의 발명)을 완성하였다.

즉, 본 발명은, γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상 함유하는 식품 소재를 당의 비존재하 및 물의 존재하에 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 유지시키거나, 여기에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킴을 특징으로 하는 시스테인 고함유 식품 소재의 제조법 및 이러한 방법에서 원료의 식품 소재가 효모 추출물 또는 효모 균체임을 특징으로 하는 것에 관한 것이다.

본 발명자는 앞서 기재된 목적을 달성하기 위해 더욱 열심히 연구한 결과, γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1%(중량%) 이상의 고함유량으로 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물을 환원당의 비존재하에 산성 내지 중성의 pH 영역 및 50 내지 120℃에서 3 내지 300분 동안 가열하거나, pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킨 후에 계속해서 환원당을 가하여 수득되는 소재가 식품의 풍미 증강에 효과적이며, 이러한 소재를 가열하면 식품이 우수한 풍미 증강제로 될 수 있음을 밝혀내고, 이러한 발견에 근거하여 본 발명의 제2(제2의 발명)를 완성하였다.

즉, 본 발명은, γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상 함유하는 식품 소재를 환원당의 비존재하 및 물의 존재하에 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 3 내지 300분 동안 유지시키거나, pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 작용시킨 후에 환원당을 γ-글루타밀시스테인에 대한 비율로 1 내지 10배 몰 가함을 특징으로 하는, 식품의 풍미 증강용 소재의 제조법과, 이와 동일하게 하여 수득된 식품의 풍미 증강용 소재를 50 내지 180℃에서 10 내지 300분 동안 유지시킴을 특징으로 하는, 식품의 풍미 증강제의 제조법에 관한 것이다.

본 발명자는, 앞서 기재된 목적을 달성하기 위해 더욱 열심히 연구한 결과, 식품 용도 효모로서 대표적인 사카로마이세스 세레비시에(Saccharomyces cerevisiae)에서, 건조 균체당 중량이 1%를 초과하는 γ-글루타밀시스테인을 고함 유하는 효모를 만들어 내고 이러한 효모 균체로부터 효모 추출물을 조제하는 방법(이러한 추출물 속에는 γ-글루타밀시스테인이 고농도로 함유되어 있다), 다시 이러한 효모 추출물을 가열 처리함으로써 가열 전보다도 시스테인 함유량이 상승된 효모 추출물을 수득하는 것에 성공하고, 여기에 근거하여 본 발명의 제3(제3의 발명)을 완성하였다. 즉, 본 발명은, γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상의 고함유량으로 함유함을 특징으로 하는 식품 용도의 효모 균체 또는 효모 추출물에 관한 것이다.

이와 관련하여, 본 발명의 제1, 본 발명의 제2 및 본 발명의 제3 발명은, 지금까지의 설명과 지금부터의 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 단일의 일반적인 발명 개념을 형성하도록 연관되어 있는 1군의 발명을 구성하고 있다.

다음에, 본 발명을 상세히 설명한다.

우선, 상기한 제1의 발명에 관해 설명한다.

본 발명의 제조법의 원료인 식품 소재는, γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상의 고함유량으로 함유하는 식품 소재이다. γ-글루타밀시스테인의 함유량이 1% 이하인 것은, 수득되는 풍미 역가가 약하며 공업적으로는 비실용적이므로 바람직하지 않다.

이러한 식품 소재로서, 예를 들면, γ-글루타밀시스테인의 고형분 점유 비율이 1중량% 이상인 효모 균체나 효모 추출물을 들 수 있다. 이와 관련하여, 이러한 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 효모 균체는, 예를 들면, 다음의 실시예 7에 기재되어 있는 방법 또는 돌연변이로 γ-글루타밀시스테인을 고함유하게 된 효모를 자연계로부터 분리하거나 변이처리함으로써 수득할 수 있다. 또한, 효모 추출물은 이러한 효모 균체로부터 추출하거나 자기 소화함으로써 조제될 수 있거나, γ-글루타밀시스테인의 함유량이 상기한 소정량에 도달하지 않은 효모 추출물에 γ-글루타밀시스테인을 보충 첨가함으로써 조제될 수 있다.

본 발명에 따르면, 이러한 식품 소재를 물의 존재하에 산성 내지 중성의 pH 영역, 즉 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 유지하여 가열한다. 물의 존재량은 조작성의 견지로부터 정해지며, 예를 들면, 식품 소재 1중량부(건조물 환산)당 1 내지 100중량부로 할 수 있다. pH는 상기한 범위 외에서는 시스테인의 생성량이 적어지므로 바람직하지 않다. 또한, pH의 조정이 식품으로서 허용되는 염산 등의 산이나 수산화나트륨 등의 염기에 의해 실시될 수 있음은 말할 필요도 없다. 가열 온도가 지나치게 저온이면 γ-글루타밀시스테인의 분해반응의 진행이 지연되며, 반대로 지나치게 고온이면 일단 생성된 시스테인이 부반응에 의해 감소되므로 바람직하지 않다. 상기한 가열 조건으로 식품 소재를 가열 처리하면, 3 내지 300분 동안에 시스테인이 다량으로 생성 축적된 시스테인 고함유 식품 소재가 수득된다. 가열 시간이 너무 짧으면 반응이 완료되지 않으며, 반대로 너무 길면 예상대로 일단 생성된 시스테인이 부반응에 의해 감소되므로 바람직하지 않다.

γ-글루타밀시스테인 분해반응은 당, 특히 글루코스, 프락토스, 크실로스, 말토스 등의 환원당을 첨가하지 않으며, 이들의 비존재하에 실시되는 것이 중요하다. 이러한 점은, 생성된 시스테인이 당, 특히 이들의 환원당과 반응하여 타서 눌은 냄새를 발하는 것이나 갈변반응을 방지하기 위해서이다.

또한, γ-글루타밀시스테인은 이로부터 시스테인을 생성시키는 데는 효소를 작용시키는 방법도 들 수 있다. 즉, γ-글루타밀시스테인의 펩타이드 결합을 가수분해시키는 효소(γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소)를 상기한 식품 소재에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 작용시킨다. 물의 존재량은 조작성의 견지로부터 정해지며, 예를 들면, 식품 소재 1중량부(건조물 환산)당 1 내지 100중량부로 할 수 있다. pH 및 온도는 상기한 범위 외에서는 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소의 활성이 약해지므로 바람직하지 않다. 상기한 조건에서 식품 소재를 효소 처리하면 1 내지 300분 동안에 시스테인이 다량으로 생성 축적된 시스테인 고함유 식품 소재가 수득된다.

γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소로는 수많은 종류가 존재하지만, 특히 본 발명의 실시상 유용한 것으로는 γ-글루타밀트랜스퍼라제, γ-글루타밀사이클로트랜스퍼라제, 글루타미나제 등을 들 수 있다.

이와 같이 제조된 시스테인 고함유 식품 소재는, 그대로 액체 상태로, 농축시켜 페이스트 상태로 또는 건조시켜 분말 상태로, 이의 기타 과립 상태 등의 적절한 형태로 유통될 수 있다.

다음에, 제2의 발명에 관해서 설명한다.

우선 제1로, 본 발명의 식품의 풍미 증강용 소재의 제조방법에 관해서 설명한다. 이는, 예를 들면, 앞서 기재된 바와 같이, pH 산성 내지 중성 영역에서 γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 1%(중량%) 이상 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물을 환원당의 비존재하에 가열하거나 γ-글루타밀펩타이드 가수분 해효소를 작용시키고 계속해서 당을 가함으로써 제조할 수 있다.

이러한 제조법의 원료인 식품 소재는, 본 발명의 제1에 관해서 먼저 설명한 바와 동일하게, γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상의 고함유량으로 함유하는 식품 소재이다. γ-글루타밀시스테인의 함유량이 1% 이하인 것은, 얻어지는 풍미 역가가 약하며 공업적으로는 실용적이지 않아 바람직하지 않다.

이러한 소재로서, 예를 들면, γ-글루타밀시스테인의 고형분 점유 비율이 1중량% 이상인 효모 균체나 효모 추출물을 들 수 있다. 이와 관련하여, 이러한 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 효모 균체는, 예를 들면, 다음의 실시예 7에 기재되어 있는 유전 공학적 방법으로 수득될 수 있다. 또한, 효모 추출물은 이러한 효모 균체로부터 추출되거나 자기 소화시킴으로써 조제될 수 있거나, γ-글루타밀시스테인을 보충 첨가함으로써 조제될 수 있다. 이는 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

본 발명에 따르면, 우선, γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 상기와 같은 식품 소재를 환원당의 비존재하 및 물의 존재하에 산성 내지 중성의 pH 영역, 즉 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서 3 내지 300분 동안 유지하여 가열한다. 이러한 pH, 온도 및 시간의 조건 자체는 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

물의 존재량은 조작성의 견지로부터 정해지며, 예를 들면, γ-글루타밀시스테인 또는 이를 고함유량으로 함유하는 식품 소재 1중량부(건조물 환산)당 1 내지 100중량부로 할 수 있다.

이와 관련하여, 본 발명자는 별도로, γ-글루타밀시스테인을 pH 1 내지 7 및 50 내지 120℃에서, 예를 들면, 3 내지 300분 동안 가열시키면 γ-글루타밀시스테인은 시스테인과 PCA(피롤리돈카복실산)로 분해되므로, 시스테인이 전체로서 고수율로 수득되며 다시, γ-글루타밀시스테인을 1%(중량%) 이상 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물을 환원당의 비존재하에 함수 상태에서 동일하게 가열시키면 시스테인 고함유 효모 추출물이 수득됨을 밝혀냈지만, 본 발명에 따른 식품용 조성물의 풍미 증강작용은, γ-글루타밀시스테인으로부터 이와 동일하게 하여 생성되는 시스테인에 의한 것이다.

그리고, pH는 상기한 범위 외에서는 시스테인 생성량이 적어지므로 바람직하지 않다. 또한, pH의 조정은 식품으로서 허용되는 염산 등의 산이나 수산화나트륨 등의 염기에 의해 실시될 수 있음은 말할 필요도 없다. 이는 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

가열 온도가 너무 낮으면 γ-글루타밀시스테인의 분해반응의 진행이 지연되며, 반대로 너무 높으면 일단 생성된 시스테인이 부반응에 의해 감소되므로 바람직하지 않다. 가열 시간이 너무 짧으면 반응이 완료되지 않으며, 반대로 너무 길면 예상한 대로 일단 생성된 시스테인이 부반응에 의해 감소되므로 바람직하지 않다. 이것도 또한, 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

본 발명자의 발견에 따르면, 먼저 설명한 바와 같이, γ-글루타밀시스테인을 pH 1 내지 7의 산성 내지 중성 영역 및 특정한 온도에서 특정 시간 동안 가열하면 γ-글루타밀시스테인은 시스테인과 PCA(피롤리돈카복실산)로 분해되어 최종적으로 시스테인이 고수율로 수득되며 또한, γ-글루타밀시스테인을 1%(중량%) 이상 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물을 환원당의 비존재하에 함수 상태에서 동일하게 가열하면 시스테인 고함유 효모 추출물이 수득된다.

γ-글루타밀시스테인의 이러한 분해반응은, 예를 들면, 글루코스, 프락토스, 크실로스, 말토스 등의 환원당을 첨가하지 않으며 이의 비존재하에 실시하는 것이 중요하다. 이는, 생성된 시스테인이 이들 환원당과 반응하여 타서 눌은 냄새를 발하는 것이나 갈변반응을 방지하기 위해서이다. 이는 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

또한, γ-글루타밀시스테인은 이로부터 시스테인을 생성시키는 데에는 효소를 이용하는 방법도 들 수 있다. 즉, γ-글루타밀시스테인의 펩타이드 결합을 가수분해시키는 효소(γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소)를 γ-글루타밀시스테인 또는 상기한 식품 소재에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 1 내지 300분 동안 작용시킨다. 물의 존재량은 조작성의 견지로부터 정해지며, 예를 들면, 식품 소재 1중량부(건조물 환산)당 1 내지 100중량부로 할 수 있다. pH 및 온도는 상기한 범위 외에서는 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소의 활성이 약해지므로 바람직하지 않다. 이는 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소로는 수많은 종류가 존재하지만, 특히 본 발명의 실시상 유용한 것으로는 γ-글루타밀트랜스퍼라제, γ-글루타밀사이클로트랜스퍼라제, 글루타미나제 등을 들 수 있다. 이것도 본 발명의 제1에 관해서 앞서 설명한 바와 동일하다.

이와 같이 제조한 시스테인 고함유 가열 처리 생성물은, 여기에 상기와 같은 환원당을 γ-글루타밀시스테인에 대한 비율로 1 내지 10배 몰 가함으로써 본 발명의 식품의 풍미 증강용 소재로 할 수 있다.

환원당으로서는 글루코스, 프락토스, 크실로스, 말토스 등을 들 수 있으며, 이들 환원당은 염가로 입수 용이하며 또한, 식품으로서 이용 가능하다는 점에서 바람직하다.

환원당의 첨가량(사용량)은 상기한 바와 같이, 원료인 γ-글루타밀시스테인 또는 이를 함유하는 효모 균체 또는 효모 추출물 등의 천연 식품 소재에 함유되어 있는 γ-글루타밀시스테인 1몰당 1 내지 10몰이다. 첨가량이 이러한 범위보다 적으면 효과가 약한 반면, 많으면 감미가 강해져서 모두 바람직하지 않다.

이와 동일하게 하여 제조할 수 있는 풍미 증강용 소재는, 이것을 그대로 액체 상태로, 농축시켜 페이스트 상태로 또는 건조시켜 분말 상태로, 이의 기타 과립 상태 등의 적절한 형태로 유통시킬 수 있다. 본 발명의 풍미 증강용 소재는 이후에 식품가공에 사용되는 경우에 가공처리의 가열공정에서 여기에 함유되는 시스테인과 환원당이 반응하여 풍미 증강효과를 나타내는 것이다.

다음에, 본 발명의 식품의 풍미 증강제의 제조법에 대해 설명한다. 이는, 예를 들면, 위에서 설명한 본 발명의 풍미 증강용 소재를 적당한 조건으로 가열 처리함으로써 수득될 수 있다.

가열 처리할 때에 풍미 증강 효과를 얻을 목적으로 시스테인 농도가 0.1중량% 이상, 바람직하게는 0.6중량% 이상으로 되도록 필요에 따라 농축시킨 후에 가열 한다. 가열 조건은 50 내지 180℃에서 10 내지 300분의 범위로 타서 눌은 냄새나 갈변반응이 일어나지 않은 범위로 한다. 이러한 가열 조건에는, 예를 들면, 50 내지 60℃에서 180 내지 300분이라는 저온에서 장시간 가열하는 조건과 90 내지 100℃(비점 전후)에서 30 내지 120분이라는 고온에서 단시간 가열하는 조건이 포함된다.

예를 들면, 이와 같이 제조될 수 있는 본 발명의 식품의 풍미 증강제는, 이전의 풍미 증강용 소재와 동일하게 그대로 액체 상태로, 농축시켜 페이스트 상태로 또는 건조시켜 분말 상태로, 이의 기타 과립 상태 등의 적절한 형태로 유통시킬 수 있다.

마지막으로, 제3의 발명에 관해서 설명한다.

γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 본 발명의 식품 용도 효모(균체)는 다음과 같이 하여 제조된다. 즉, 우선, 글루타티온 합성 효소의 유전자인 GSH2를 파괴함으로써 글루타티온 합성 효소가 기능하지 않게 된 효모를 제조한 다음, 이것을 통상적인 방법에 따라 배양한다.

이와 관련하여, GSH2 유전자가 생육에 필수적인 유전자가 아님은 이미 보고되어 있다[참조: Chris M. Grant 등, Molecular Biology of the Cell, 8권, 1699면 내지 1707면, 1997년, 9월]. 생육에 필수적이지 않은 유전자의 파괴는, 공지된 바와 같이 1유전자의 자연 돌연변이에서도 용이하게 발생하는 현상이라는 점에서, 본 발명의 다음 실시예 7은 자연적인 상황하에 일어날 수 있는 결과의 한 가지 예라고 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 제조한 효모로부터 실제로 효모 추출물을 제조하여, 이것이 γ-글루타밀시스테인, 나아가서는 시스테인을 고함유하는 식품 소재임을 명백하게 나타낸다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

다음에, 검사예 및 실시예로 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

우선, 본 발명의 제1의 검사예 및 실시예를 기재한다.

검사예 1

가열에 의한 γ-글루타밀시스테인으로부터의 시스테인의 생성

pH가 상이한(즉, pH 3, pH 5 및 pH 7의) 환원형 γ-글루타밀시스테인의 1mmol 농도의 수용액을 98℃로 가열할 때의 생성 시스테인 양의 경시적 증감을 조사한다. 결과를 다음의 도 1 내지 도 3에 나타낸다. 도면 속의 PCA는 피롤리돈카복실산을 나타내고, γ-G1u-Cys는 환원형 γ-글루타밀시스테인을 나타내며, Total Cysteine은 시스테인을 나타낸다.

도 1 내지 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가열에 의해 γ-글루타밀시스테인으로부터 시스테인이 고수율로 수득된다.

검사예 2

효소에 의한 γ-글루타밀시스테인으로부터의 시스테인의 생성

pH가 상이한(즉, pH 5, pH 7 및 pH 9의) 환원형 γ-글루타밀시스테인의 1mmol 농도의 수용액에 「글루타미나제 다이와」(다이와가세이사제 글루타미나제, 비활성 3.0mM/min/mg)를 각종 농도로 가하며, 37℃에서 10분 동안 작용시킬 때의 생성 시스테인의 양을 조사한다(γ-글루타밀시스테인의 가수분해의 효소량 의존성). 결과를 다음 도 4 내지 도 6에 나타낸다. 도면 속의 γ-Glu-Cys는 환원형 γ-글루타밀시스테인을 나타내고, Total Cysteine은 시스테인을 나타낸다.

도 4 내지 도 6에서 이해되는 바와 같이, 글루타미나제에 의한 γ-글루타밀시스테인의 가수분해에 동반하여 이로부터 등몰의 시스테인이 수득된다(고수율).

실시예 1

γ-글루타밀시스테인을 4.5% 함유하는 효모 추출물 분말에 물을 가하고 염산으로 pH를 5로 조정하여 농도 2%의 수용액을 제조하며 이것을 98℃에서 180분 동안 가열한 후에 동결 건조시킨 바, 시스테인 함유량이 2.0%인 효모 추출물 분말이 수득된다.

이와 관련하여, 이러한 효모 추출물 분말을 조미료의 제조에 사용한 바, 양호한 구운 고기 맛이 나는 조미료가 수득된다.

실시예 2

γ-글루타밀시스테인을 4.5% 함유하는 효모 추출물 분말에 물을 가하고 1N Na0H를 사용하여 pH를 7로 조정하여 농도 2%의 수용액을 제조한다. 이러한 용액에 글루타미나제(검사예 2에서 사용한 것과 동일)를 1mg/mL의 농도로 되도록 가하여, 37℃에서 10분 동안 항온처리시킨 후에 동결 건조시킨 바, 시스테인 함유량이 2.5%인 효모 추출물 분말이 수득된다.

이와 관련하여, 이러한 효모 추출물 분말을 조미료의 제조에 사용한 바, 실시예 1과 동일하게 양호한 구운 고기 맛이 나는 조미료가 수득된다.

다음에, 본 발명의 제2의 실시예 및 검사예를 기재한다.

실시예 3

γ-글루타밀시스테인

1N NaOH를 사용하여 pH를 5로 조정한 γ-글루타밀시스테인의 4% 수용액을 98℃에서 3시간 동안 가열한다. 가열 후에 글루코스를 용액에 대해 4%(γ-글루타밀시스테인 1몰당 1.4몰에 상당한다) 가한다(풍미 증강용 소재). 이것을 60℃에서 180분 동안 가열한 후에 동결 건조시킨다(풍미 증강제).

이와 동일하게 하여 수득된 동결 건조물(본 발명의 식품의 풍미 증강제)을 사용하여 시판 중인 비프 콩소메 스프 계통에서 관능 평가를 실시한다. 본 동결 건조물은 시판 중인 비프 콩소메 스프의 고형분에 대해 0.05%로 되도록 첨가하여 무첨가의 것을 대조군으로 하여 15명의 패널에 의해 각 평가항목에 관해 보다 바람직한 편 또는 보다 강한 편을 선택하게 하는 방법으로 평가했다.

결과를 다음 표 1에 기재한다. 표 속의 인원수는, 보다 바람직하거나 보다 강하다고 하여 선택한 패널 구성원의 수이다.

실시예 4

γ-글루타밀시스테인

1N NaOH를 사용하여 pH를 7로 조정한 γ-글루타밀시스테인의 4% 수용액에 1mg/mL로 되도록 글루타미나제를 가하여 37℃에서 2시간 동안 항온처리시킨다. 반응 후에 글루코스를 용액에 대해 4%(γ-글루타밀시스테인 1몰당 1.4몰에 상당한다) 가한다(풍미 증강용 소재). 이것을 60℃에서 180분 동안 가열한 후에 동결 건조시킨다(풍미 증강제).

이와 동일하게 하여 수득된 동결 건조물(본 발명의 식품의 풍미 증강제)을 사용하여 시판 중인 비프 콩소메 스프 계통에서의 관능 평가를 실시한다. 본 동결 건조물은 시판 중인 비프 콩소메 스프의 고형분에 대해 0.05%로 되도록 첨가하여 무첨가의 것을 대조군으로 하여 15명의 패널에 의해 각 평가 항목에 관해 보다 바람직한 편 또는 보다 강한 편을 선택하도록 하는 방법으로 평가했다.

결과를 다음 표 2에 기재한다. 표 속의 인원수는, 보다 바람직하거나 보다 강하다고 하여 선택된 패널 구성원의 수이다.

실시예 5

효모 추출물

γ-글루타밀시스테인을 4.5% 함유하는 효모 추출물의, 1N NaOH를 사용하여 pH를 5로 조정한 20% 수용액(이러한 수용액에서 γ-글루타밀시스테인의 농도는 0.9%)을 98℃에서 3시간 동안 가열한다. 가열 후에 글루코스를 용액에 대해 1.8%(γ-글루타밀시스테인 1몰당에 대해 2.8몰에 상당한다) 가한다(풍미 증강용 소재). 이것을 실시예 3에서와 동일하게 가열한 다음, 농축시킨 후에 분무 건조시킨다(풍미 증강제).

본 건조물(본 발명의 식품의 풍미 증강제)을 사용하여 (a) 시판 중인 비프 콩소메 스프, (b) 카레 및 (c) 맑은 국의 각 계통에서의 관능 평가를 실시한다. 결과를 다음 표 3에 기재한다. 또한, 본 건조물은 고형분에 대해 표에 기재된 양을 첨가하고 무첨가의 것을 대조군으로 하여 15명의 패널에 의해 실시예 3에서와 동일하게 하여 평가했다.

실시예 6

효모 추출물

γ-글루타밀시스테인을 4.5% 함유하는 효모 추출물의, 1N NaOH를 사용하여 pH를 7로 조정한 20% 수용액(이러한 수용액에서 γ-글루타밀시스테인의 농도는 0.9%)에 글루타미나제를 1mg/mL로 되도록 가하여 37℃에서 2시간 동안 항온처리시킨다. 반응 후에 글루코스를 용액에 대해 1.8%(γ-글루타밀시스테인 1몰당에 대해 2.8몰에 상당한다) 가한다(풍미 증강용 소재). 이것을 실시예 3에서와 동일하게 가열한 다음, 농축시킨 후에 분무 건조시킨다(풍미 증강제).

본 건조물(본 발명의 식품의 풍미 증강제)을 사용하여 (a) 시판 중인 비프 콩소메 스프, (b) 카레 및 (c) 맑은 국의 각 계통에서 관능 평가를 실시한다. 결과를 다음 표 4에 기재한다. 또한, 본 건조물은 고형분에 대해 표에 기재된 양을 첨가하여 무첨가의 것을 대조군으로 하여 15명의 패널에 의해 실시예 3에서와 동일하게 하여 평가했다.

검사예 3

γ-글루타밀시스테인의 4% 용액에 글루코스를 4% 가하여 pH를 5로 조정한 다음, 98℃에서 3시간 동안 가열한 후에 즉시 동결 건조시킨다.

이와 같이 하여 수득된 동결 건조물의 시료(비교 시료) 및 실시예 3에서 조제한 본 발명의 풍미 증강제(동결 건조물=본 발명 시료)를 사용하여 시판 중인 비프 콩소메 스프 계통에 첨가하여 관능 평가를 실시한다. 이들 두 종류의 동결 건조물의 시료는 시판 중인 비프 콩소메 스프의 고형분에 대해 0.05%로 되도록 첨가하여 15명의 패널에 의한 비교 평가를 실시했다. 즉, 상술한 두 종류의 시료에 관해서 다음 표 5의 난 외에 기재된 평가 기준에 의해 각 평가원에게 채점시켜 이의 평균점을 취했다.

<평가 기준>

평점 5: 대단히 강하거나 바람직하다

4: 강하거나 바람직하다

3: 약간 강하거나 약간 바람직하다

2: 약간 약하거나 약간 바람직하지 않다

1: 약하거나 바람직하지 않다

마지막으로, 본 발명의 제3의 실시예를 기재한다.

실시예 7

(a) γ-글루타밀시스테인을 건조 균체 중량당 1% 이상 함유하는 식품 용도 효모의 육종에 관해서 다음에 설명한다.

γ-글루타밀시스테인은 효모의 세포내 대사에서 글루타티온(GSH) 생성 일보 직전의 중간 대사 산물로서 존재한다. γ-글루타밀시스테인을 글루타티온으로 변환시키는 효소는 글루타티온신타제이다. 그래서, 글루타티온신타제의 유전자(이하, GSH2)의 기능을 잃게 함으로써 γ-글루타밀시스테인을 식품 용도 효모 세포 내에 축적시키는 것을 시도한다.

(1) GSH2 유전자의 기능을 잃게 하는 방법으로서 1단계 유전자 파괴(one-step-gene-disruption)법을 실시한다. 우선, 이를 위해, 필요한 GSH2 유전자 파괴 카세트의 조제를 실시했다.

상세하게 기재하면, 시판 중인 식품 용도 효모(빵 효모)인 사카로마이세스 세레비시에에 통상적인 방법에 따라 포자를 형성시키고, 수득된 포자를 발아시켜 얻은 주의 1주(이를 H4주라고 호칭한다)의 GSH2 유전자의 상류 영역에서 GSH2 유전자 말단까지의 영역을 PCR법에 의해 증폭시킨다. 조건은 다음 표 6에 기재된 바와 같다.

비고: 94℃, 1분-94℃, 30초-60℃, 40초-74℃, 1분 30초의 사이클을 30회 반복한다.

이와 같이 하여 증폭된 유전자 단편(GSH2)을 통상적인 방법에 따라 플라스미드 pGEM-T Easy[제조원: 프로메가(Promega)사]에 연결시켜 클론화한다(이하, GSH2/pGEM).

동일하게 하여 1단계 유전자 파괴법에서 사용하는 선택 유전자 마커로서 URA3 유전자도 PCR법에 의해 증폭시킨다. 조건은 다음 표 7에 기재된 바와 같다.

비고: 94℃, 1분-94℃, 30초-52℃, 30초-74℃, 40초의 사이클을 30회 반복한다.

계속해서, GSH2/pGEM을 제한 효소 MunI로 절단하여 통상적인 방법에 따라 유전자 말단을 평활화한다. 이의 절단 말단에 제한 효소 SmaI로 유전자 말단을 평활화한 URA3 유전자를 통상적인 방법에 따라 연결시켜(ligation) 도입한다(이하, URA3-GSH2/pGEM).

URA3-GSH2/pGEM을 주형으로 하여 GSH2의 양단을 암호화하는 유전자 프라이머(상기한 GAL11F, GSH2R)를 사용하여 PCR을 실시하고, GSH2 유전자 파괴 카세트를 조제한다. PCR의 조건을 다음 표 8에 기재한다.

비고: 94℃, 1분-94℃, 30초-56℃, 30초-74℃, 1분의 사이클을 30회 반복한다.

(2) 상기한 방법으로 조제한 GSH2 유전자 파괴 카세트(이하, URA3-GSH2)를 사용하여 식품 용도 효모 H4주의 GSH2 유전자 파괴를 실시했다.

우선, H4주를 3mL의 YPD 배지 중에서 24시간 동안, 30℃에서 진탕 배양하여 전기 배양을 실시했다. 이러한 배양 균체액 1mL를 50mL의 YPD 배지 속으로 옮기고 대수 증식기까지 배양한 다음, 1M 소르비톨에 현탁시킨 상태에서 URA3-GSH2를 혼화하여 통상적인 방법에 따라 전기천공(electroporation)을 실시하여 GSH2 유전자가 파괴 카세트로 교체한 H4주(이하, H4△GSH2)를 취득한다.

(b) γ-글루타밀시스테인을 건조 균체 중량당 1% 이상 함유하는 식품 용도 효모의 배양을 아래와 같이 실시한다.

H4△GSH2주를, 글루타티온 1mM을 함유하는 합성 최소배지 3mL 속에서 24시간 동안 30℃에서 진탕 배양시켜 전기 배양을 실시했다. 이러한 배양 균체액 1mL를 5mM의 시스테인을 포함하는 50mL의 합성 최소배지 속으로 옮기고 48시간의 배양을 실시함으로써 균체를 취득한다. 이러한 균체를 증류수로 3회 세정한 다음, 이것을 70℃에서 10분 동안 추출 처리하여 세포 내용물을 추출한다.

이를 원심처리하여 수득된 상등액(효모 추출물 추출액) 중의 γ-글루타밀시스테인 함량을 측정한다. 그 결과, 수득된 효모 건조 균체당 γ-글루타밀시스테인 함량을 도 7에 나타낸다. 또한, 건조 균체 중량은, 일정한 배지 중에 함유되어 있는 효모 균체를 여과지 위에서 취하고 105℃에서 4시간 동안 가열한 후에 잔류하는 균체 중량으로 측정한다.

또한, 상기한 효모 추출물 추출액을 통상적인 방법에 따라 동결 건조시켜 분말로 만든 다음, 이러한 분말 20.2mg을 물 1mL에 용해시키고 용액의 pH를 5에 맞춘다. 이의 일부를 98℃에서 3시간 동안 가열시켜 가열 전과 가열 후의 효모 추출물(효모 추출물) 중의 γ-글루타밀시스테인 및 시스테인의 함량을 측정한다. 결과를 도 8에 나타낸다.

도 7 및 도 8에서, Total Cysteine은 시스테인을 나타내고, γ-G1u-Cys는 환원형 γ-글루타밀시스테인을 나타내며, GSH는 글루타티온을 나타낸다.

또한, 본 발명의 제조법으로 수득한 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 효모 균체나 효모 추출물은, 본 발명에 따른 식품 소재, 식품의 풍미 증강용 소재 또는 식품의 풍미 증강제의 제조 원료로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 기타 용도에서 γ-글루타밀시스테인 또는 시스테인의 우수한 공급원이 될 수 있음은 말할 필요도 없다.

본 발명에 따르면, 식품의 풍미 개선 등에 유용한 시스테인 고함유 효모 추출물 등의 시스테인 고함유 천연 식품 소재를 용이하게 수득할 수 있다.

본 발명에 따르면, 또한 타서 눌은 냄새가 강한 등의 문제점을 회피한, 음식물에 쇠고기 맛이나 가다랭이포 맛 등의 풍미를 증강시킨 식품 풍미 증강용 소재나 풍미 증강제를 용이하게 수득할 수도 있다.

본 발명에 관한 방법에 따르면, 또한 γ-글루타밀시스테인을 고함유량으로 함유하는 효모 균체를 용이하게 수득할 수도 있다.

서열목록 전자파일 첨부

Claims (6)

1. γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상 함유하는 식품 소재에 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 물의 존재하에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 작용시킴을 특징으로 하는, 시스테인 고함유 식품 소재의 제조법.
2. 제1항에 있어서, γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소가 γ-글루타밀트랜스퍼라제, γ-글루타밀사이클로트랜스퍼라제 또는 글루타미나제임을 특징으로 하는, 시스테인 고함유 식품 소재의 제조법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 원료인 식품 소재가 효모 추출물 또는 효모 균체임을 특징으로 하는, 시스테인 고함유 식품 소재의 제조법.
4. γ-글루타밀시스테인 또는 γ-글루타밀시스테인을 고형분 점유 비율로 1중량% 이상 함유하는 식품 소재에 γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소를 물의 존재하에 pH 3 내지 9 및 15 내지 70℃에서 1 내지 300분 동안 작용시킨 후에 환원당을 γ-글루타밀시스테인에 대한 비율로 1 내지 10배 몰 가함을 특징으로 하는, 식품의 풍미 증강용 소재의 제조법.
5. 제4항에 있어서, γ-글루타밀펩타이드 가수분해효소가 γ-글루타밀트랜스퍼 라제, γ-글루타밀사이클로트랜스퍼라제 또는 글루타미나제임을 특징으로 하는, 식품의 풍미 증강용 소재의 제조법.
6. 제4항 또는 제5항에 기재된 식품의 풍미 증강용 소재를 50 내지 180℃에서 10 내지 300분 동안 유지시킴을 특징으로 하는, 식품의 풍미 증강제의 제조법.

Images