KR100884576B1 - 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯균사체로부터알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법 및 알코올성음료 또는 주류 - Google Patents

알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯균사체로부터알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법 및 알코올성음료 또는 주류 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알코올 가수분해 효소 활성을 갖는 버섯균사체를 알코올 발효원으로 하면서 알코올 발효의 기간을 단축시키고 발효 효율을 높인 알코올성 음료 또는 주류와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법 및 알코올성 음료 또는 주류{Method for producing alcoholic drink and liquor using mass-cultured mushroom mycelia having alcohol dehydrogenase and alcoholic drink or liquor}
본 발명은 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 보다 짧은 기간 내에 고 농도의 알코올을 생산할 수 있는 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법 및 알코올성 음료 또는 주류에 관한 것이다.
인간은 수 천년 동안 하나의 음식으로서 술을 마심으로 인해 즐거움을 누리고 있다. 다만 잘못된 음주 습관으로 지방간 및 간손상과 같은 부작용을 낳고 있는 것도 사실이다. 와인(과실주), 맥주, 약주 및 청주 등은 전세계의 많은 사람들에 의해 소비되고 있다.
알코올발효란 생물이 혐기적으로 당류를 에탄올(에틸알코올)로 변화시키는 것을 말하며 주정발효(酒精醱酵)라고도 한다. 즉, 미생물에 의한 탄수화물의 무효 소적 분해의 일종으로, 당 또는 다당류에서 최종적으로 에탄올과 이산화탄소를 생성하며, 그 반응과정은 하기 반응식 1과 같다.
C6H12O6 → 2CH3CH2OH ＋ 2CO2
일반적으로 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 강력한 알코올 가수분해 효소를 가지고 있기 때문에 주류 생산에 주된 발효원으로 이용되어 오고 있다.
한편, 버섯은 비타민, 미네랄, 섬유질 등이 풍부하고, 항암작용, 면역증강 등의 효능이 있어 웰빙 식품으로 각광받고 있다. 특히, 상황버섯 및 송이버섯은 항암효과 면역증강 등의 기능이 밝혀지면서 약용식품으로 널리 이용되고 있다. 상황버섯의 가장 큰 효과는 균사체가 체내 면역력을 높이는 물질을 함유하고 있어 이것이 체내에서 흡수되어 암세포를 죽이거나 암세포에 대항하는 항체가 활발하게 활동하도록 돕는다. 따라서 직접적인 암치료제 라기보다는 보충제에 가까우며 암환자의 인체 면역력을 회복시켜는데 상당한 효과가 있다. 송이 버섯의 효능은 「동의보감」에 따르면 위의 기능을 돕고, 식욕을 증진시키며 설사를 멎게 하고 기를 더하여준다고 되어있다. 일본의 「균보(菌譜)」에는 이뇨작용 및 항암효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 콜레스테롤을 감소시켜 고혈압치료에 효능이 있다고 되어 있다. 따라서 이들 기능성을 함유하는 주류를 개발하기 위해 최근에 아가리쿠스, 팽이버섯, 송이버섯, 느타리버섯 등 몇몇 버섯 균사체를 이용한 알코올발효 연구가 진행되고 있다(Okamura-Matsui et. al., 2003).
이의 일환으로 본 출원인은 알코올 가수분해효소 활성이 33 내지 38U/mg인 상황버섯 유래의 균사체를 알코올 발효원으로 하여 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법 및 알코올성 음료 또는 주류에 대하여 개발한 바 있다(대한민국 등록특허 10-0642052).
대부분의 곡류를 이용해서 만드는 발효주는 전분질을 전분분해 효소(amylase)로 당화시킨 뒤 알코올 발효시키는데, 이와 같은 맥락에서 종래 버섯 균사체를 알코올 발효원으로 이용하여 알코올성 음료 또는 주류를 제조함에 있어서는, 알코올 발효는 먼저 전분이 포도당으로 당화가 일어나고, 이 당을 버섯 균사체가 이용하여 알코올을 만드는데, 알코올 발효에 이용될 당원으로 쌀을 증자한 다음 여기에 코지 종균, 예를 들어 아스퍼질러스 가와치 (Aspergillus kawachii) 또는 아스퍼질러스 오리제 (Aspergillus oryzae) 종균을 접종하여 코지(koji)를 생산한다.
1단 담금은 제조된 코지에 버섯 균사체 및 물을 잘 혼합하여 알코올 발효를 한다. 24시간 후 증자된 백미와 물을 첨가하여 발효를 진행한다(2단 담금).
3단 담금은 2단 담금 후 2단 담금에서와 동량의 증자된 백미와 물을 첨가하여 알코올 발효를 진행하여 알코올 발효를 완성한다.
그러나 이와 같은 알코올성 음료 또는 주류의 생산방법에 따르면 알코올 발효가 진행되면 발효 조 내의 전분분해 효소(amylase)의 활성은 발효기간이 경과됨 에 따라 점차로 낮아지며 이로써 알코올 생성 속도가 늦어져 전체적인 알코올 발효 기간이 길어진다. 이에 알코올 발효의 효율이 떨어지고 발효 기간이 길다. 또한 당화 효율이 떨어짐에 따라 알코올 발효시 과량의 쌀을 필요로 하므로 비경제적이다.
본 발명은 버섯 균사체를 알코올 발효원으로 하면서 본 발효 과정 중에 당화된 쌀을 이용함으로써 알코올 발효 기간을 단축시키고 알코올 발효에 사용되는 전분질의 사용량을 줄일 수 있는, 버섯 균사체를 이용한 알코올성 음료 또는 주류의 제조방법을 제공하고자 한다.
특히 본 발명은 버섯 균사체를 알코올 발효원으로 하면서 본 발효 과정 중에 당화된 쌀을 이용함으로써 알코올 발효 기간을 단축시키고 알코올 발효에 사용되는 쌀의 양을 줄일 수 있는, 버섯 균사체를 이용한 전분질을 주원료로 하는 알코올성 음료 또는 주류의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 코지(koji) 및 알코올 발효원으로 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체를 이용하는 다단계의 알코올 발효단계를 포함하며, 마지막 알코올 발효단계에서, 쌀에 당화효소인 아밀라아제(amylase)를 첨가하여 85 내지 95℃에서 2 내지 3시간 처리하는 방법으로 얻어진 당화된 쌀을 이용하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 한 구현예에 의한 제조방법에서는, 증자된 쌀 1,300 내지 1,700중량부에 코지 종균을 접종하여 1 내지 2일 동안 배양하여 코지(koji)를 생산하는 단계; 제조된 코지 1,300 내지 1,400중량부, 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체 60 내지 70중량부 및 물 2,600 내지 3,000중량부를 혼합하여 24 내지 26℃에서 20 내지 24 시간 동안 1차 알코올 발효하는 단계; 1차 알코올 발효물에 증자된 쌀 1,200 내지 1,300중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 첨가하여 2차 알코올 발효하는 단계; 및 2차 알코올 발효물에 당화된 쌀 1,100 내지 1,200중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 첨가한 후 6 내지 10일 동안 3차 알코올 발효하는 단계를 포함하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 알코올성 음료 또는 주류의 제조방법에 있어서 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체는 Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소 활성이 33 내지 38U/mg인 상황버섯 유래의 균사체일 수 있다.
본 발명에 따른 알코올성 음료 또는 주류의 제조방법에 있어서 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체는 Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소 활성이 3.5 내지 5U/mg인 송이버섯 유래의 균사체일 수 있다.
상기 및 이하의 기재에 있어서, '알코올 발효원' 또는 '발효원'이라는 용어는 알코올 가수분해효소의 제공원으로서 이해되어질 것이다.
본 발명에서는 알코올 발효원으로 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체를 이용함은 물론이고, 본 발효시에 당화된 쌀을 첨가함으로써 전분분해 효소의 활성의 낮아짐을 보충하여 알코올 발효기간을 단축시킬 수 있으며, 또한 알코올 발효시에 사용되는 쌀의 양을 줄일 수 있어서 경제적인 주류 생산방법을 제공할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 섬유질, 미네랄 및 비타민 등이 풍부할 뿐만 아니라 암을 예방하는 효과도 가지는 송이버섯 및 상황버섯 등으로부터 유래한 알코올 가수분해효소를 함유하는 대량배양된 균사체를 효모를 대신하여 알코올 발효원으로 이용하여 알코올 발효시킴으로써 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법과 주류에 관한 것이다.
(가)알코올 발효원의 대량 배양
본 발명에서 주류 제조에 사용하는 알코올 발효원은, 버섯으로부터 유래한 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로서, 그 하나는 Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소활성이 33 내지 38 U/mg인 상황버섯 유래의 균사체이다.
상기 및 이하의 기재에 있어서, 'Okamura 등의 방법'이라 함은 Biosci. Biotechnol. Biochem., 65(7), 1596-1600, 2001에 게재된 효소 분석 방법(Enzyme assay)으로서, 구체적으로는 다음과 같은 알코올 가수분해효소 활성의 측정방법으로서 정의된다;
에틸 알코올 200μmol, NAD+ 1μmol 및 트리스-HCl 완충액(pH7.5) 200μmol에 추출한 효소를 첨가하여 최종적으로 1.0㎖ 부피가 되도록 조정한다. 기질을 물로써 대체한 것을 대조구로 한다. 1cm 광 경로를 갖는 큐벳 내에서 30℃에서 항온반응을 수행한다. 반응은 NAD+를 첨가하는 순간부터 시작되며, 자동온도조절되는 큐벳 홀더(thermostatically controlled cuvette holder)와 연속식 차트 기록기(continuous chart recoder)가 장치된 분광광도계(Hitachi 150-20 double beam spectrophotometer)를 이용하여 340nm에서의 흡광도로써 초기 변화를 측정하여 효소 활성을 측정한다. 효소 활성의 단위 유닛은 반응 1분당 1μmol의 NADH의 형성을 촉매하는 양으로 정의된다. 효소 활성은 단백질 1mg 당 유닛(유닛/mg)으로 정의된다. 단백질은 표준물질로서 BSA(crystalline bovine serum albumin)을 사용하여 Lowry 등의 방법에 의해 검출한다.
본 발명에 따른 상황버섯 유래의 균사체에 있어서 알코올 가수분해효소 활성이 33 U/mg 이상인 것이 경제적으로 약주를 제조할 수 있는 점에서 유리할 수 있다.
다른 하나는, Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소활성이 3.5 내지 5 U/mg인 송이버섯 유래의 균사체이다. 송이버섯 유래의 균사체에 있어서 알코올 가수분해효소 활성이 3.5 U/mg 이상은 되어야 주세법상의 주류제조 알코올 농도에 이를 수 있는 점에서 유리하다.
이와 같은 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 유래의 균사체는 버섯 자실체로부터 얻어진 버섯 균사체를 분리하여 고체배지에서 배양하고, 이를 액체배지에서 배양하는 일련의 과정을 통해 대량 배양된 것으로 그 제조의 일예는 대한민국 등록특허 10-642052에 상세히 기재되어 있다. 그러나 본 발명의 주류 제조방법의 기술적 사상이 이와 같은 제조방법을 통해 얻어지는 버섯 균사체에 국한되는 것이 아님은 물론이다. 구체적으로 기재하면 다음과 같다;
(1) 버섯 균사체의 평판배양 공정
일정 크기의 버섯 자실체 조각을 취하여 이를 평판배지 위에 올려두어 25 내지 26℃에서 5 내지 7일 동안 정치배양한다.
이때, 영양원 중 탄소원으로는 슈크로오스를 포함하는 것이 단당류인 덱스트로오스를 포함하는 것보다 증식능력 및 알코올가수분해 효소(ADH)의 활성을 더 높일 수 있어서 바람직하다.
또한 영양원 중 무기질원으로는 다양한 종류의 2가 양이온을 고려할 수 있으나, 균체의 성장 및 ADH 활성에 있어서 MgCl2를 포함하는 것이 균체의 증식속도가 높으면서 ADH의 활성도 높일 수 있어 바람직하다.
또한 탄소원 중 수용성 전분을 사용할 경우 알코올 분비력을 촉진시킬 수 있어 바람직하다.
이와 같은 점을 고려하여 바람직한 영양원 조성은, 슈크로오스 5 내지 7.5%, 펩톤 3.5 내지 4.5%, 효모 추출물 3 내지 5%, 바이오틴(biotin) 0.01 내지 0.02%, MgCl2 0.05내지 0.1%, FeSO4 0.01 내지 0.02%. 한천 1.5 내지 2%를 포함하며, pH가 6.5 내지 7.0인 것이다.
(2) 평판배양된 버섯 균사체를 진탕배양하는 공정(액체배양 공정)
상기와 같이 배양된 플레이트로부터 버섯 균사체의 가장자리 부분을 일정 규격으로 자른 5 내지 7개의 한천 조각을 삼각플라스크의 액체 배지에 접종하여 25 내지 26℃에서 50 내지 150rpm으로 4 내지 5일간 진탕배양한다. 이때 한천 조각의 수는 액체배양배지 규모에 달라질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
진탕배양시 회전수 50 rpm 미만으로 회전시키면 성장한 균사체가 배양물 내에 고르게 분포하지 못하고 서로 엉겨 붙게 되고, 또한 이로 인해 균사체가 성장하는데 필요한 산소의 공급이 배양물 내에 충분하게 이루어지지 못하게 되므로 고품질의 액체 배양물을 얻을 수 없게 된다. 반면에 진탕배양시 회전수가 150 rpm보다 클 경우에는 산소의 공급은 충분하지만 과도한 회전력으로 인해 균사체의 성장이 저하되거나 균사체가 절단되어 바람직스럽지 못하다.
이때 영양원은 평판배양과 동등한 배지 조성을 갖는 것이 바람직하다.
(3) 진탕배양된 버섯 균사체의 전배양 공정
진탕배양된 균사체를 무균적으로 잘게 찢은 다음 이를 접종원으로 하여 10 내지 20L 용량의 배양기에서 전배양한다. 전배양을 통해 균사체는 안정화되고 증식이 활성화 된다.
전배양액:진탕배양 접종원의 비는 부피를 기준으로 50 내지 200:1, 바람직하게는 50 내지 100:1인 것이다. 이때 진탕배양 접종원이 너무 적게 이식되면 성장속도가 느려 배양기간이 늘어나고 그 양이 과다하면 경제적이지 못하다.
전배양은 25 내지 26℃에서 2 내지 3일간 수행되는 것이 바람직하다.
(4) 전배양된 버섯 균사체를 본배양하는 공정
상기와 같은 방법으로 전배양된 것을 접종원으로 하여 대량 배양을 수행하는데, 전배양액을 이식함에 있어서도 무균적으로 수행되는 것이 바람직하다.
대량 배양액:전배양액 접종원의 비는 100 내지 2000:1 정도가 되도록 접종시킨다. 보다 바람직하기로는 1000 내지 2000:1의 비율인 것이다. 전배양 접종원을 너무 적게 접종시키면 균사체의 성장이 더디거나 실패할 가능성이 커지는 반면에, 그 양이 과다하면 경제적이지 못하다.
상황버섯 균사체의 경우, 본배양은 25 내지 26℃에서 3일 이내, 바람직하게는 2 내지 3일간 수행되는 것인데, 3일을 지나도록 대량 배양을 수행하게 되면 균사체의 알코올가수분해 효소 활성이 급격히 감소되는 경향을 나타내어 바람직하지 못하다.
송이버섯 균사체의 경우는 7일 정도 본배양을 수행하여도 효소 활성의 급격한 저하는 발생되지는 않는다.
(5) 본배양된 버섯 균사체 배양물을 체거름하는 공정
일련의 과정을 통해 대량 배양된 버섯 유래의 균사체는 원심분리를 통한 회수 공정없이 단지 체거름을 통해 여과하여 이를 알코올 발효에 사용할 수 있다.
본배양되어 체거름을 통해 얻어진 버섯 균사체의 경우 상기 액체배양단계까지만을 수행하여 얻어진 버섯 균사체에 비하여 알코올가수분해 효소활성이 1.5 내지 2배 정도 향상되고, 알코올 발효력 역시 증가되는 결과를 보인다.
(나) 알코올성 음료 또는 주류의 제조
이와 같이 얻어진 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체의 대량 배양물을 알코올 발효원으로 하여 알코올성 음료 또는 주류를 제조할 수 있는데, 이는 크게는 코지의 생산 단계, 1단 담금 단계, 2단 담금 단계 및 3단 담금 단계로 나뉠 수 있다. 여기서 담금 단계라 함은 알코올 발효가 이루어지는 단계로 이해될 것이다. 구체적으로 살피면,
(1) 코지의 생산
코지는 증자된 쌀 1,300 내지 1,400중량부에 코지 종균, 예를 들어 아스퍼질러스 가와치 ( Aspergillus kawachii ) 또는 아스퍼질러스 오리제 ( Aspergillus oryza e) 종균을 접종하여 생산할 수 있다. 코지 생산에서 배양은 34 내지 42℃에서 1 내지 2일 동안 수행되는 것이 바람직하다.
(2) 1단 담금
이와 같이 얻어진 코지 1,300 내지 1,400중량부에, 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체 60 내지 70중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 혼합하여 24 내지 26℃에서 20 내지 24 시간 동안 1차 알코올 발효한다.
이때 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체의 양은 고유한 알코올 가수분해효소 활성능에 따라 달라질 수 있으나, 상기와 같은 범주이면 목적하는 농도의 알코올을 생성할 수 있다.
1단 담금시에 사용되는 코지의 양은 종래 1단 담금에 사용되는 코지의 양에 비하여 20% 정도 감소된 것으로, 이는 전분이 전분 분해효소에 의해 당(포도당)으로 되고 이 포도당이 알코올 가수분해효소에 의해 알코올이 된다는 점을 고려하여 코지의 양을 줄인 것이다.
(3) 2단 담금
1차 알코올 발효물에, 다시 증자된 쌀 1,200 내지 1,300중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 첨가하여 2차 발효를 진행한다.
(4) 3단 담금
본 발명에 따른 주류의 제조방법에서는, 2차 발효물에 증자된 쌀이 아닌, 당화된 쌀을 첨가하고, 여기에 물을 첨가하여 7 내지 10일 동안 본 발효, 즉 3차 발효를 수행한다. 이때 당화된 쌀을 1,100 내지 1,200중량부로 첨가하고, 물은 2,600 내지 3,000중량부로 첨가할 수 있다.
3단 담금 이전까지의 과정 중에 발효조 내에 포함된 전분분해 효소인 아밀라아제는 발효초기 4U/㎖의 활성을 보였으나, 발효가 진행되는 동안 점차로 그 활성은 감소하여 발효 6일째는 초기보다 약 1.5U/㎖ 감소한 것으로 확인되었다. 이를 도 1로 도시한다.
따라서 2단 담금의 과정이 지나서 종래와 같이 다시 증자된 쌀과 물을 첨가하여 알코올 발효를 수행하게 되면 당화가 늦어지고 이로써 알코올 발효기간이 길어질 수밖에 없다.
그러나 본 발명에서와 같이 3단 담금 과정 중 당화된 쌀을 첨가하게 되면 이를 당원으로 하여 활발히 알코올 발효가 이루어짐으로써 발효 기간을 단축시킬 수 있고 또한 고농도로 알코올을 생성할 수 있게 되는 것이다.
이때 당화된 쌀은 쌀 1,100 내지 1,200중량부에 당화효소인 아밀라아제(amylase)를 첨가하여 85 내지 95℃에서 2 내지 3시간 처리하는 방법으로 제조하여 2단 담금된 발효조에 첨가하면 된다.
당화된 쌀의 양은 종전 3단 담금의 과정 중에 첨가하는 증자된 쌀의 양에 비하여 20 내지 30% 정도 절감된 양으로, 알코올 발효효율이 높아짐에 따라 쌀의 양 을 줄일 수 있다.
이와 같이 3단 담금과정을 통해 발효가 완료되면 앙금을 분리하고 여과 등의 과정을 거치면 알코올 농도 15 내지 16%인 주류를 얻을 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
제조예 1: 상황버섯으로부터 유래한 알코올가수분해효소 활성을 갖는 균사체의 대량 배양
< 버섯 균사체의 분리, 배양 및 회수 >
(1) 상황버섯 균사체의 평판배양
상황버섯으로부터 균사체의 분리 및 배양된 균사체의 형태를 도 1에 나타내었다. 요약하면, 일정크기의 상황버섯 자실체 조각을 취하여 YMD(7.5% 슈크로오스, 4.5% 펩톤(peptone), 5% 효모 추출물(yeast extract), 0.01% 바이오틴(biotin), 0.05% MgCl2, 0.01% FeSO4, 2% 한천, pH 7.0) 플레이트 위에 올려두어 25℃에서 6일 동안 정치 배양하였다.
(2) 진탕배양
상기 (1) 배양된 YMD 플레이트로부터, 상황버섯 균사체의 가장자리 부분을 0.5cm × 0.5cm의 크기로 자른 4-5개의 한천 조각을 다음과 같은 액체 배지조성을 갖는 200ml의 삼각 플라스크에 접종하여 25℃에서 100rpm으로 6일간 진탕배양하였다.
액체 배지조성: 7.5% 슈크로오스, 4.5% 펩톤, 5% 효모 추출물, 0.01% 바이오틴, 0.05% MgCl2, 0.01% FeSO4, pH 7.0
< 버섯 균사체의 대량배양 >
(3) 전배양
상기 (2)로부터 얻어진 버섯 균사체를 무균적으로 잘게 찢은 다음 20L 배양기에서 25 내지 26℃에서 2 ~ 3일간 전배양하였다.
이때, 전배양액은 진탕배양 접종원의 부피를 기준으로 하여 100 내지 200 부피비가 되도록 하였다.
(4) 본배양
상기 (3)으로부터 얻어진 전배양액을 접종원으로 하여 3톤 배양탱크에서 1.5톤 배양액에 이식하여 3일간 배양하였다. 이때의 본배양액은 전배양액 접종원의 부피를 기준으로 하여 1000 내지 2000 부피비가 되도록 이식한 것이다.
(5) 알코올가수분해 효소 활성을 갖는 대량 배양된 버섯 균사체의 분리 및 회수
상기 (4)의 본배양액으로부터 얻어진 대량 배양액을 자체수압을 이용하여 체거름으로 집균하였다. 이때 체는 Φ0.5mm 메쉬인 것을 사용하였다.
걸러진 버섯 균사체는 별도의 파쇄과정없이 그대로 알코올 발효에 사용할 수 있다.
이와 같이 얻어진 버섯 균사체의 알코올 가수분해효소 활성을 Okamura 등의 방법에 따라 측정한 결과 38 유닛/mg의 활성을 보였다.
제조예 2: 송이버섯으로부터 유래한 알코올가수분해효소 활성을 갖는 균사체의 대량 배양
상기 실시예 1과 동일한 공정을 통해 알코올가수분해효소 활성을 갖는 균사체를 대량 배양하되, 다만 상황버섯 대신에 송이버섯을 사용하였다.
이와 같이 얻어진 버섯 균사체의 알코올 가수분해효소 활성을 Okamura 등의 방법에 따라 측정한 결과 5 유닛/mg의 활성을 보였다.
실시예 1
증자된 쌀 1,700kg에 아스퍼질러스 가와치( Aspergillus kawachii )를 접종하 여 34℃에서 1일 동안 배양하여 코지를 만들었다.
제조된 코지 1,360kg, 상기 제조예 1로부터 얻어진 버섯 균사체 65kg 및 물 2,600L를 혼합하여 25℃에서 알코올 발효를 이행한다.
24시간 후 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L를 첨가하여 발효를 진행하였다.
이와는 별도로 1,116kg의 쌀을 효소(amylase)로 당화하여 물 3,000L를 첨가한 다음, 2단 담금 후 24시간 후에 이를 첨가한 다음 발효조에 넣어 6 내지 10일간 알코올 발효를 이행하였다.
실시예 2
증자된 쌀 1,700kg에 아스퍼질러스 가와치( Aspergillus kawachii )를 접종하여 34℃에서 1일 동안 배양하여 코지를 만들었다.
제조된 코지 1,360kg, 상기 제조예 2로부터 얻어진 버섯 균사체 65kg 및 물 2,600L를 혼합하여 25℃에서 알코올 발효를 이행한다.
24시간 후 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L를 첨가하여 발효를 진행하였다.
이와는 별도로 1,116kg의 쌀을 효소(amylase)로 당화하여 물 3,000L를 첨가한 다음, 2단 담금 후 24시간 후에 이를 첨가한 다음 발효조에 넣어 6 내지 10일간 알코올 발효를 이행하였다.
비교예 1
증자된 쌀 1,700kg에 아스퍼질러스 가와치( Aspergillus kawachii )를 접종하여 34℃에서 1일 동안 배양하여 코지를 만들었다.
제조된 코지 1,700kg, 상기 제조예 1로부터 얻어진 버섯 균사체 65kg 및 물 2,600L를 혼합하여 25℃에서 알코올 발효를 이행한다.
24시간 후 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L를 첨가하여 발효를 진행하였다.
2단 담금 후 24시간 후에 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L을 첨가한 다음 발효조에 넣어 8 내지 12일간 알코올 발효를 이행하였다.
비교예 2
증자된 쌀 1,700kg에 아스퍼질러스 가와치( Aspergillus kawachii )를 접종하여 34℃에서 1일 동안 배양하여 코지를 만들었다.
제조된 코지 1,700kg, 상기 제조예 2로부터 얻어진 버섯 균사체 65kg 및 물 2,600L를 혼합하여 25℃에서 알코올 발효를 이행한다.
24시간 후 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L를 첨가하여 발효를 진행하였다.
2단 담금 후 24시간 후에 증자된 백미 1,240kg과 물 3,000L을 첨가한 다음 발효조에 넣어 8 내지 12일간 알코올 발효를 이행하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 제조방법에 따라 알코올 발효를 수행함에 있어서 최종 얻어진 제품의 알코올 농도와, 발효기간을 측정하였다.
여기서 알코올 농도는 국세청 기술연구소 주류분석 규정에 제시된 부칭법으로 측정하였고, 발효기간은 3단 담금 후 매일 알코올 농도를 측정하여 더 이상 코올 농도가 증가되지 않은 시점으로 정하였다.
그 결과는 다음 표 1과 같다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
알코올 농도(%) 16.5 7 15 5
발효기간(일) 10 10 12 12
상기 표 1의 결과로부터, 알코올 발효원으로 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체를 이용하고, 3단 담금 과정 중 당화된 쌀을 이용한 경우 알코올 농도도 높고, 발효기간 또한 단축시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 알코올 발효의 진행에 따른 전분 분해 효소 활성의 변화를 도시한 그래프.

Claims (5)

  1. 코지(koji) 및 알코올 발효원으로 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체를 이용하는 다단계의 알코올 발효단계를 포함하며,
    마지막 알코올 발효단계에서, 쌀에 당화효소인 아밀라아제(amylase)를 첨가하여 85 내지 95℃에서 2 내지 3시간 처리하는 방법으로 얻어진 당화된 쌀을 이용하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 증자된 쌀 1,300 내지 1,700중량부에 코지 종균을 접종하여 1 내지 2일 동안 배양하여 코지(koji)를 생산하는 단계;
    제조된 코지 1,300 내지 1,400중량부, 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체 60 내지 70중량부 및 물 2,600 내지 3,000중량부를 혼합하여 24 내지 26℃에서 20 내지 24 시간 동안 1차 알코올 발효하는 단계;
    1차 알코올 발효물에 증자된 쌀 1,200 내지 1,300중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 첨가하여 2차 알코올 발효하는 단계; 및
    2차 알코올 발효물에 당화된 쌀 1,100 내지 1,200중량부와 물 2,600 내지 3,000중량부를 첨가한 후 6 내지 10일 동안 3차 알코올 발효하는 단계를 포함하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균 사체는 Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소 활성이 33 내지 38U/mg인 상황버섯 유래의 균사체인 것을 특징으로 하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체는 Okamura 등의 방법에 따라 알코올 가수분해효소 활성을 측정하였을 때 효소 활성이 3.5 내지 5U/mg인 송이버섯 유래의 균사체인 것을 특징으로 하는 알코올 가수분해효소 활성을 갖는 버섯 균사체로부터 알코올성 음료 또는 주류를 제조하는 방법.
  5. 삭제
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