KR101708248B1 - 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5 종균 보호용 부형제 - Google Patents

아스퍼질러스 루추엔시스 74-5 종균 보호용 부형제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 종균 보호용 부형제에 관한 것으로, 구체적으로 상기 종균의 고체종국에 대한 부형제로서 1% 농도의 수크로스(sucrose), 3.0 내지 5.0% 농도의 락토오스(lactose), 또는 5.0 내지 7.0% 농도의 트레할로오스(trehalose)를 처리하였을 경우, 상기 고체종국의 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호할 수 있고, 스킴밀크(skim milk), 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린(dextrin)은 고체종국의 저장 전후에 세균 오염도가 낮으며, 또한 상기 균주의 분상종국 저장에 가장 적합한 부형제로서 5% 밀가루를 사용하면 비용이 적게 들고 포자를 잘 포집할 수 있음을 확인하여, 상기 부형제 및 이의 특정 농도의 처리를 통해 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 고체종국 및 분상종국의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

아스퍼질러스 루추엔시스 74-5 종균 보호용 부형제{Excipient for protecting Aspergillus luchuensis 74-5 starter}
본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 종균 보호용 부형제에 관한 것이다.
탁주는 전통주 가운데서 가장 역사가 오래된 술이며, 주로 서울이남 지역에서 서민층이 주로 즐겨 마셨던 술로 농주(農酒)라고도 불리워지는 유백색의 탁한 액으로서, 알코올 도수는 약 5∼16도의 범위이며 보통은 6∼7도이다. 통상 막걸리라 불려지는 탁주의 양조법은 지방에 따라 다르기는 하나, 가장 일반적인 양조법은 찹쌀 또는 멥쌀을 세미하고 침지, 절수 및 증자를 하여 만든 고두밥에 누룩과 물을 섞어 만든 것으로 7∼10일 정도 경과하면 알코올 발효가 되어 술덧을 떠서 체로 걸러 탁주로 분리하게 된다. 탁주는 음주 후, 두통이 거의 없고 그윽한 풍미와 감칠맛이 일품인 우리 민족 고유의 가장 서민적인 전통 대중주이나, 탁주 제조를 위한 종국제조 기술의 상업적 생산에 어려움이 있고, 제품의 불균일성 및 맛의 다양성이 미흡할 뿐만 아니라 또한 이상 발효로 인한 감 산패가 발생한다는 문제점이 있다.
따라서 탁주의 품질 고급화 및 표준화를 위한 종균제조 기술은 국가주도의 운영이 필요하며, 이는 우수한 특성을 가진 종균을 보다 안정적으로 유지 및 공급하는 기술이 필요하다.
한편, 본 발명의 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 종균 보호용 부형제와 관련한 선행기술로서, 강선철 및 김은량은 Aspergillus sp. PS-104의 분생포자 생활력에 미치는 첨가제 효과에 대해 개시하였고(한국환경농학회지 제26권, 제1호(2007)), M. Carlsen 및 J. Nielsen은 아스퍼질러스 오리재에 의한 α-아밀라제(α-amylase)의 생산에 있어 탄소원(carbon source)의 영향에 대해 개시하였으나(Appl Microbiol Biotechnol (2001) 57:346-49), 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 종균 보호용 부형제에 대해서는 현재까지 알려진 바가 없다.
이에, 본 발명자들은 산 생성능이 우수한 토착 종균인 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)의 종균 보호를 위해 연구하던 중, 부형제로서 1% 농도의 수크로스(sucrose), 3.0 내지 5.0% 농도의 락토오스(lactose), 또는 5.0 내지 7.0% 농도의 트레할로오스(trehalose)를 처리하였을 경우, 상기 고체종국의 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호할 수 있고, 스킴밀크(skim milk), 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린(dextrin)은 고체종국의 저장 전후에 세균 오염도가 낮으며, 또한 상기 균주의 분상종국 저장에 가장 적합한 부형제로서 5% 밀가루를 사용하면 비용이 적게 들고 포자를 잘 포집할 수 있음을 확인하였고, 상기 부형제 및 이의 특정 농도의 처리를 통해 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 고체종국 및 분상종국의 품질을 향상시킬 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 종균 보호용 부형제를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P)에 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose), 및 트레할로오스(trehalose)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 부형제를 첨가하는 단계를 포함하는 아스퍼질러스 루추엔시스 종균의 보호 방법을 제공한다.
아울러, 본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)에 부형제로써 밀가루 또는 쌀가루를 첨가하는 단계를 포함하는 분상종국 제조용 고체종균의 저장 방법을 제공한다.
본 발명의 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 고체종국에 대한 부형제로서 1% 농도의 수크로스(sucrose), 3.0 내지 5.0% 농도의 락토오스(lactose), 또는 5.0 내지 7.0% 농도의 트레할로오스(trehalose)를 처리하였을 경우, 상기 고체종국의 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호할 수 있고, 스킴밀크(skim milk), 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린(dextrin)은 고체종국의 저장 전후에 세균 오염도가 낮으며, 또한 상기 균주의 분상종국 저장에 가장 적합한 부형제로서 5% 밀가루를 사용하면 비용이 적게 들고 포자를 잘 포집할 수 있음을 확인하여, 상기 부형제 및 이의 특정 농도의 처리를 통해 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 고체종국 및 분상종국의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 포장 용기별 저장한 고체종균을 나타낸 도이다.
도 2는 부형제에 따른 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P) 고체종국의 포자수를 나타낸 도이다.
도 3은 부형제에 따른 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5 고체종국의 세균 오염도를 나타낸 도이다.
도 4는 <실험예 3>에서 사용된 무균실, 배양용 비닐봉투, 및 멸균기를 나타낸 도이다.
도 5는 부형체 처리에 따른 분상종국의 포자수를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P)에 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose), 및 트레할로오스(trehalose)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 부형제를 첨가하는 단계를 포함하는 아스퍼질러스 루추엔시스 종균의 보호 방법을 제공한다.
상기 수크로스는 1.0 내지 2.0%의 농도로 처리하는 것이 바람직하고, 1%의 농도로 처리하는 것이 가장 바람직하며, 상기 락토오스는 3.0 내지 5.0%의 농도로 처리하는 것이 바람직하고, 상기 트레할로오스는 5.0 내지 7.0%의 농도로 처리하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 부형제는 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호하는 것이 바람직하며, 이를 위해 수크로스를 부형제로서 사용하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 고체종국의 저장 단계에서 포자의 생존율을 높이기 위하여, 스킴밀크(skim milk), 글루타메이트(glutamate), 수크로스, 락토오스, 트레할로오스, 및 덱스트린(dextrin)을 0 내지 10%로 처리한 후, 저장 전과 후의 포자수를 측정한 결과, 부형제의 종류에 따라 약간의 차이가 있지만, 상기 6종류의 부형제 모두 무첨가한 대조구와 비교하여 포자수를 유지하는데 유용하였고, 저장전의 포자수와 비교해보면 약간의 실활이 있지만 전체적으로 곰팡이 포자수를 유지하는 중요한 부형제임을 확인할 수 있었으며, 또한, 각각의 부형제의 농도별로 조사한 결과, 스킴밀크 3~5%, 글루타메이트 5%, 수크로스 1%, 락토오스 3~5%, 트레할로오스 5~7%, 덱스트린 7% 정도의 농도로 부형제를 처리한 경우, 포자의 생존율이 높게 나타남을 확인하였다(도 2 참조).
또한, 스킴밀크, 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린을 첨가한 경우, 외부로부터 2차적인 오염도가 낮아 고체종국의 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다(표 2 및 도 3 참조).
따라서, 본 발명의 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 고체종국에 대한 부형제로써 1% 농도의 수크로스, 3.0 내지 5.0% 농도의 락토오스, 또는 5.0 내지 7.0% 농도의 트레할로오스를 처리하면, 상기 고체종국의 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호할 수 있으며, 또한, 스킴밀크, 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린은 고체종국의 저장 전후의 세균 오염도가 낮아 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)에 부형제로써 밀가루 또는 쌀가루를 첨가하는 단계를 포함하는 분상종국 제조용 고체종균의 저장 방법을 제공한다.
상기 밀가루는 5 내지 7%의 농도로 처리하는 것이 바람직하고, 5%의 농도로 처리하는 것이 가장 바람직하며, 상기 쌀가루는 7 내지 10%의 농도로 처리하는 것이 바람직하고, 5%의 농도로 처리하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 부형제는 살균한 후 건조하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 분상종국 저장에 적합한 부형제의 종류 및 농도를 확인한 결과, 밀가루보다 쌀가루를 처리한 부형제가 포자 포집이 좋았고, 그 중에서도 쌀가루를 5% 처리하였을 때, 대조군(0%)의 78.5%를 포집하였고, 밀가루는 10%를 처리하였을 때, 62.1%를 포집하여 전체의 2/3 정도를 포집함을 확인하였다(표 3 및 도 5 참조).
따라서, 상기 결과 및 사용 시 경제적인 측면을 고려하였을 때, 비용이 적게 들고 포자를 잘 포집할 수 있는 5% 밀가루가 본 발명의 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P) 분상종국 저장에 가장 적합한 부형제로서 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해서 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 균주 배양
생쌀 전분 및 호화배지에서 산 생성능이 높은 탁주용 곰팡이로 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)를 선정하여 사용하였다. 상기 곰팡이는 전통 발효식품인 누룩에서 분리하여 농촌진흥청 발효식품과 발효자원연구실에서 확보하여 하기 표 1의 조성으로 제조한 밀기울 배지(밀기울(7.5%)을 증류수 100 mL에 넣고 초고압멸균기(121℃, 15분)로 살균) 또는 PDA 배지를 이용하여 계대배양한 후, 4℃에 보관하면서 사용하였다.
배지 조성(%)
PDA 배지 MEA 배지
감자 전분(potato starch) 0.4 맥아 추출물(malt extract) 3
덱스트로스(dextrose) 2 펩톤(peptone) 0.5
한천(agar) 1.5 한천(agar) 1.5
< 실시예 2> 고체종국 제조
고체종국은 잡균의 오염 등을 방지하기 위해서 소형 제국기(Mini-15, Yaekagi, 일본)를 이용하여 도 1에 나타난 과정으로 제조하였으며, 구체적인 방법은 하기와 같으며 도 2에 나타내었다:
1) 도정된 쌀을 깨끗이 씻고 물에 4~12시간 담근다;
2) 물이 축적된 쌀을 소쿠리에 1시간 정도 넣어 두어 물을 뺀다;
3) 쌀을 찜 솥에 넣고 1시간 정도 찐 뒤, 40℃가 되도록 빨리 식힌다;
4) ME 배지(맥아 추출물 3% 및 펩톤 0.5%)에 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5를 1 백금이 접종하여 28℃에서 5일 동안 전배양 한 후, 본배양 배지에 2%를 접종하여 6일 동안 더 배양한 액체종균을 고두밥에 5% 뿌려 섞은 후, 종균을 배양시킨다;
(배양조건 : 36℃, 수분 50%(5시간) 배양 → 38℃, 수분 70%(16시간) 배양);
5) 배양하면서, 상기 고두밥을 2~3일 간격으로 뒤집기와 뒤섞기를 수행한다;
6) 4일째 제국기에서 꺼내어, 45℃에서 24시간 동안 거조시켜 사용한다; 및
7) 탁주용 고체종국을 분상 및 조제형태로 제조한다(도 2).
< 실시예 3> 종균 보호용 포장지 선정
아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)으로 제조한 고체종균을 포장 용기별 4가지 유형(플라스틱통, 일반 비닐, 알루미늄팩, 진공 비닐)으로 보존하여 사용하였다(도 1).
< 실험예 1> 부형제의 종류 및 이의 농도에 따른 포자수 변화 확인
아스퍼질러스 루추엔시스 74-5(KACC93235P)으로 제조한 고체종국의 곰팡이 포자수를 유지하기 위하여, 시판되는 6종류의 부형제(skim milk, glutamate, sucrose, lactose, trehalose, dextrin) 및 이의 농도에 EKfms 고체종국의 특성을 조사하였다. 제조된 종국의 저장에 따라 품질의 차이도 있기 때문에, 우선 저장기간에 따른 포자수와 세균 오염의 유무를 확인하였다.
구체적으로, 포자수는 시험재료 1~2 g을 정확히 준비하여 5% 트윈(Tween) 용액 10 mL에 1% 메틸렌 블루(Methylene blue) 2~3 방울을 가하고 묽게 희석한 후, 혈구계산판(hemocytometer)에 떨어뜨리고, 현미경을 이용하여 검정하였다. 현미경으로 반복하여 측정한 수를 a라 하고, 포자수는 하기의 식으로 구하였다.
포자수 = (측정한수(a) × 묽게 한 배수)/시험재료량(g))
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 부형제의 종류에 따라 약간의 차이가 있지만, 상기 6종류의 부형제 모두 무첨가한 대조구와 비교하여 포자수를 유지하는데 유용하였고, 저장전의 포자수와 비교해보면 약간의 실활이 있지만 전체적으로 곰팡이 포자수를 유지하는 중요한 부형제임을 확인할 수 있었으며, 또한, 각각의 부형제의 농도별로 조사한 결과, 스킴밀크 3~5%, 글루타메이트 5%, 수크로스 1%, 락토오스 3~5%, 트레할로오스 5~7%, 덱스트린 7% 정도의 농도로 부형제를 처리한 경우, 포자의 생존율이 높게 나타났다(도 2).
< 실험예 2> 저장 기간에 따른 고체종균의 세균 오염도 확인
상기 <실험예 1>과 동일한 종류의 부형제를 첨가하여 제조한 고체종국의 저장기간에 따른 세균 등의 잡균 오염 유무를 하기의 방법으로 조사하였다.
구체적으로, 시료 10 g을 취하여 멸균 백에 넣고 90 mL의 멸균 생리식염수를 가하여 균질기로 용해하고 멸균 생리식염수로 단계별로 희석한 후, PCA(Plate count agar)배지에 도말하고 나타난 세균수를 CFU/g로 표기하였다.
그 결과, 표 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 부형제 종류별로 세균 오염의 수치는 102~103이었으며, 스킴밀크 3~5%, 글루타메이트 1~3%, 수크로스 3%, 락토오스 5%, 트레할로오스 3%, 덱스트린 1%를 첨가하였을 때, 저장 전보다 저장 후의 세균 오염도가 낮았다. 반면, 락토오스 1~3%를 첨가한 경우, 저장 전보다 저장 후의 세균 오염도가 더 높은 것은 저장 용기의 오염인지 고체종균의 오염인지를 분명하게 판별할 수 없었다. 특히, 스킴밀크, 수크로스, 락토오스, 트레할로오스, 및 덱스트린은 저장 전과 저장 후의 전체 세균수가 상당히 적은 것을 확인하였다(표 2 및 도 3).
종류 농도(%) 저장 전(CFU/ml) 저장 후(CFU/ml) 종류 농도(%) 저장 전(CFU/ml) 저장 후(CFU/ml)
Skim milk



 1 1.23±1.5×103 1.1±1.1×103 Lactose



 1 2.17±3.1×103 2.6±1.0×103
3 2.33±14.9×103 2.2±0.3×103 3 2.77±5.7×103 3.4±0.5×103
5 2.33±10.0×103 1.8±11.2×103 5 3.77±13.2×103 2.5±0.3×103
7 1.37±6.3×103 1.5±3.0×103 7 1.87±5.6×103 2.3±2.2×103
10 2.73±11.6×103 2.2±1.5×103 10 2.67±8.1×103 2.0±2.1×103
Glutamate



 1 7.47±8.1×103 6.32±2.2×103 Trehalose



 1 2.73±7.7×103 3.0±3.1×103
3 7.53±37×103 6.1±7.3×103 3 3.57±8.1×103 3.2±0.8×103
5 4.07±13×103 3.0±16.1×103 5 2.83±7.5×103 2.3±0.4×103
7 3.30±1.73×103 3.1±2.0×103 7 2.97±14.5×103 2.3±1.5×103
10 6.33±51.6×103 6.12±3.0×103 10 2.20±10.1×103 2.5±8.2×103
Sucrose



 1 2.77±2.8×103 2.2±0.5×103 Dextrin



 1 4.43±13.1×103 3.5±5.4×103
3 1.13±27.4×104 9.5±2.3×103 3 2.60±7.0×103 2.32±3.1×103
5 4.17±18.5×103 3.5±2.2×103 5 2.43±7.0×103 2.0±2.6×103
7 4.87±8.7×103 2.0±1.1×103 7 2.00±6.0×103 1.3±5.5×103
10 3.73±28.7×103 2.5±2.1×103 10 2.70±20.8×103 2±0.3×103
상기 결과를 바탕으로, 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5에 스킴밀크, 수크로스, 락토오스, 및 덱스트린을 부형제로써 사용하면 곰팡이 종균에 불필요한 세균수가 적으며, 외부로부터 2차적인 오염도가 낮아 고체종국의 품질을 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.
< 실험예 3> 분상종국 저장에 적합한 부형제의 종류 및 농도 확인
곰팡이 고체종균의 포자만 회수할 수 있는 분상종국을 제조하기 위해, 곰팡이 포자를 잘 포집할 것으로 예상되는 밀가루와 쌀가루를 부형제로 사용하였고, 우선 부형제로 사용할 밀가루와 쌀가루를 버섯 배양용 비닐봉투에 넣어, 121℃에서 15분 동안 살균한 후, 건조하여 사용하였다. 분상종국은 무균실(clean room)에서 상기의 곰팡이 종균을 18-mesh(1 mm) 채로 걸러서, 포자를 회수한 후, 부형제인 밀가루와 쌀가루를 농도별로 100.8±9.2×107개의 아스퍼질러스 루추엔시스 74-5에 첨가하여 포자수를 측정하였다.
그 결과, 표 3 및 도 5에 나타난 바와 같이, 밀가루보다 쌀가루를 처리한 부형제가 포자 포집이 좋았고, 그 중에서도 쌀가루를 5% 처리하였을 때, 대조군(0%)의 78.5%를 포집하였고, 밀가루는 10%를 처리하였을 때, 62.1%를 포집하여 전체의 2/3 정도를 포집함을 확인하였다(표 3 및 도 5).

종균 및 부형제
 부형제 농도(%)
0 1 3 5 7 10
A. luchuenesis 74-5 밀가루 100.8±9.2×107 44.6±3.5×107 52.2±9.5×107 48.5±6.2×107 49.9±1.4×107 62.1±2.0×107
쌀가루 100.8±9.2×107 61.9±21.5×107 58.7±10.6×107 78.5±19.5×107 54.3±16.0×107 55.6±7.1×107
따라서 본 발명의 곰팡이를 이용한 분상종국의 최적 부형제는 경제적으로 비용이 적게 들고 포자를 잘 포집할 수 있는 5% 밀가루로 선정하였다.

Claims (9)

  1. 아스퍼질러스 루추엔시스(Aspergillus luchuensis) 74-5(KACC93235P)에 1% 농도의 수크로스, 5% 농도의 락토오스, 및 5 내지 7% 농도의 트레할로오스로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 부형제를 첨가하는 단계를 포함하는 아스퍼질러스 루추엔시스 종균의 보호 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 부형제는 포자 생존율을 증가시키고 세균 오염으로부터 종균을 보호하는 것을 특징으로 하는 아스퍼질러스 루추엔시스 종균의 보호 방법.
  6. 삭제
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  8. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR820001128B1 (ko) * 1980-08-25 1982-06-26 소명환 분말상 조제종국의 제조 방법
KR20020097237A (ko) * 2000-05-02 2002-12-31 비오페르민 세이야꾸 가부시키가이샤 분무건조에 의한 균체건조물
JP2009508472A (ja) * 2005-08-11 2009-03-05 プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ 乾燥細胞形態のための方法および組成物

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