KR101787546B1 - Unpolished rice of solid-phase fermented by complex microorganisms and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아스퍼질러스 속 균주 및 리조푸스 속 균주 중 하나 이상의 균주에 의해 발효시킨 현미 고상 발효물을 제공한다. 본 발명의 현미 고상 발효물은 향상된 현미의 효소 활성을 나타내고, 액상 발효물의 경우 유통과정에서 효소 활성의 손실 및 유용성분의 변질이 야기되었던 문제를 해결하여 높은 안정성을 제공할 수 있다. The present invention provides a solid brown solid fermented by fermentation with one or more strains of an Aspergillus sp. Strain and a Rhizopus sp. Strain. The solid fermented product of the present invention exhibits enhanced enzyme activity in the brown rice, and in the case of the liquid fermented product, it is possible to provide a high stability by solving the problem of loss of enzymatic activity and deterioration of the useful ingredient during the distribution process.

Description

현미의 복합균주 고상발효물 및 그 제조방법{Unpolished rice of solid-phase fermented by complex microorganisms and method for manufacturing the same}[0001] The present invention relates to a solid fermentation product of a complex strain of brown rice and a method for producing the solid fermentation product,

본 발명은 복합균주로 고상 발효한 현미 발효물과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brown rice fermentation product solid-phase fermented with a complex strain and a production method thereof.

벼는 겉껍질 즉, 왕겨와 과피, 종피, 호분층, 배아 및 배유부분으로 구성되는데, 벼를 찧어서 왕겨를 벗긴 것을 현미라 하며, 현미로부터 종피, 외배유 및 호분층으로 구성되 미강층을 제거하고 동시에 대부분의 배아를 제거하는 도정처리를 통해 백미로 가공된다. 벼는 도정할수록 단백질, 무기질, 비타민, 지방질 함량은 감소하고 탄수화물의 함량은 증가한다. 현미의 표준적 화학조성은 수분 15.5%, 단백질 7.4%, 지질(脂質) 3.0%, 당질 71.8%, 섬유 1.0%, 회분 1.3%, 비타민 B1은 100g 중 0.54mg으로, 백미보다, 비타민 B1과 비타민 E는 4배 이상, 비타민B2는 2배, 지방과 철·인은 2배 이상, 식이섬유는 3배가 더 많이 들어 있다. The rice is composed of husks, rice husks, pericarp, seed coat, horny layer, embryo, and endosperm. The rice husk is called brown rice, and rice husk is removed from brown rice. And the embryo is removed. The more rice, the less protein, minerals, vitamins, and lipids, and the carbohydrate content increases. The standard chemical composition of brown rice was 15.5% of moisture, 7.4% of protein, 3.0% of lipid, 71.8% of carbohydrate, 1.0% of fiber, 1.3% of ash, and 0.54mg of 100g of vitamin B1. E is more than four times, vitamin B2 is two times, fat, iron and phosphorus more than two times, dietary fiber is three times more.

현미는 변비 예방과 유해물질 배출 효과뿐만 아니라, 유용성분의 증가로 인해 동맥경화나 노화를 방지할 수 있다. 이에 건강에 대한 관심이 높아지면서 현미에 대한 선호도가 증가하고 있다.Brown rice can prevent arteriosclerosis and aging due to the prevention of constipation and the emission of harmful substances as well as the increase of useful components. As the interest in health increases, the preference for brown rice is increasing.

한국 등록특허 제10-1441790호Korean Patent No. 10-1441790

본 발명의 목적은 현미를 기질로 하여 고상에서 발효시킴으로써 글루코아밀라아제, 알파아말라아제 및 프로테아제의 세 효소를 동시에 대량으로 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to simultaneously provide a large amount of three enzymes, glucoamylase, alpha-amalase and protease, by fermentation in a solid phase using a brown rice as a substrate.

상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 관점은, 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주 중 1종 이상을 포함하는 균주에 의해 발효된 현미의 고상(solid-phase) 발효물, 및 이를 포함하는 식품을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, one aspect of the present invention is to provide a method for producing a fermented brown rice fermented by a strain comprising at least one of Aspergillus sp . Strain and Rhizopus sp. Solid-phase fermentation product, and a food comprising the same.

본 발명의 다른 일 관점은, 상기 현미의 고상 발효물 제조방법으로, 33.5 내지 35.5 중량%의 수분함량을 가지는 고상의 현미를 포함하는 기질에 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주 중 1종 이상의 균주를 접종하는 단계, 및 상기 고상의 현미에 접종된 균주를 28 내지 45℃에서 30 내지 46시간 동안 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하는 단계를 포함하는 현미의 고상 발효물 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a solid fermentation product of brown rice, which comprises culturing a substrate containing a solid brown rice having a water content of 33.5 to 35.5% by weight and a strain of Aspergillus sp . , And culturing the strain inoculated with the solid phase brown rice at a temperature ranging from 28 to 45 DEG C for 30 to 46 hours with time, wherein the strain is inoculated with at least one strain of Rhizopus sp. A method for producing a solid fermentation product of brown rice.

본 발명에 따른 현미의 발효물은 아스퍼질러스 속 균주 및 리조푸스 속 균주 중 하나 이상의 균주에 의해 고상 발효시킴으로써, 전분의 가수분해 반응을 촉매하는 글루코아밀라아제 및 알파-아밀라아제와 단백질의 가수분해 반응을 촉매하는 프로테아제의 생산을 증가시킬 수 있다. 상기 효소 생성물을 조효소로 이용하여 증미(쌀을 증자한 것)와 시수 등을 일정량 넣어서 액상효소분해를 진행하게 되면 기질로부터 유리당, 펩타이드/아미노산 등이 생성된다. 또한, 본 발명은 현미를 고상 발효함으로써, 액상 발효시 유통과정에서 효소 활성의 손실 및 유용성분의 변질이 야기되었던 문제를 해결하여 높은 안정성을 제공할 수 있다. 상기와 같은 현미의 고상발효물은 그 자체로 식재료로써 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 양조, 유기산 발효, 녹말분해 효소와 같은 효소제품 제조, 건강보조식품, 식품 첨가제 등으로 유용하다.The fermented product of brown rice according to the present invention can be obtained by hydrolyzing the protein with glucoamylase and alpha-amylase, which catalyze the hydrolysis reaction of starch, by solid phase fermentation with one or more strains of Aspergillus sp. Thereby increasing the production of the catalytic protease. When the enzymatic product is used as a coenzyme and a liquid enzyme decomposition is carried out by adding a certain amount of steam (rice grown) and water, the free sugar, peptide / amino acid and the like are produced from the substrate. In addition, the present invention can provide a high stability by solving the problem of loss of enzymatic activity and deterioration of useful components in the course of liquid fermentation by solid phase fermentation of brown rice. The above-mentioned solid fermented product of brown rice can be used not only as a food material itself, but also as an enzyme product such as brewing, organic acid fermentation, starch decomposing enzyme, health supplement, food additive and the like.

도 1은 실시예 1 내지 3의 고상 발효시 발효 균주의 균사 침투 정도를 측정한 사진이다.
도 2는 실시예 1 내지 3의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 수분량(%)을 분석한 그래프이다.
도 3은 실시예 1 내지 3의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 글루코아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 4는 실시예 1 내지 3의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 알파-아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 5는 실시예 1 내지 3의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 프로테아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 6은 실시예 4 및 5의 발효시간 경과(제국 누적 시간)에 따른 각 고상 발효 온도 조건을 나타낸 도이다.
도 7은 실시예 4 및 5의 고상발효시 발효시간 경과에 따른 수분량(%)을 분석한 그래프이다.
도 8은 실시예 4 및 5의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 글루코아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 9는 실시예 4 및 5의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 알파-아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 10은 실시예 4 및 5의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 프로테아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 11은 실시예 4 및 5의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 균체량(mg/g)를 분석한 그래프이다.
도 12는 실시예 4 및 5의 고상 발효시 발효 균주의 균사 침투 정도를 측정한 사진이다.
도 13은 실시예 6 내지 8의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 수분량(%)을 분석한 그래프이다.
도 14는 실시예 6 내지 8의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 글루코아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 15는 실시예 6 내지 8의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 알파-아밀라아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
도 16은 실시예 6 내지 8의 고상 발효시 발효시간 경과에 따른 기질내 프로테아제의 농도(U/g)를 분석한 그래프이다.
FIG. 1 is a photograph showing the degree of penetration of hyphae of fermentation strains in solid phase fermentation of Examples 1 to 3. FIG.
Fig. 2 is a graph showing moisture content (%) according to elapsed fermentation time during solid phase fermentation in Examples 1 to 3; Fig.
FIG. 3 is a graph showing the concentration (U / g) of glucoamylase in a substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation of Examples 1 to 3; FIG.
FIG. 4 is a graph showing the concentration (U / g) of alpha-amylase in the substrate according to the fermentation time elapse during solid phase fermentation in Examples 1 to 3.
FIG. 5 is a graph showing the concentration (U / g) of the protease in the substrate according to the elapsed time of fermentation in the solid phase fermentation of Examples 1 to 3.
FIG. 6 is a diagram showing conditions of solid phase fermentation temperatures according to fermentation time elapsed (emulsion accumulation time) in Examples 4 and 5; FIG.
FIG. 7 is a graph showing moisture content (%) of fermentation time of solid phase fermentation in Examples 4 and 5. FIG.
8 is a graph showing the concentration (U / g) of glucoamylase in the substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation in Examples 4 and 5.
FIG. 9 is a graph showing the concentration (U / g) of alpha-amylase in the substrate according to the fermentation time elapse during solid phase fermentation in Examples 4 and 5.
10 is a graph showing the concentration (U / g) of the protease in the substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation in Examples 4 and 5.
FIG. 11 is a graph showing the amounts of cells (mg / g) in the substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation in Examples 4 and 5.
Fig. 12 is a photograph showing the degree of penetration of hyphae of fermentation strains in solid phase fermentation in Examples 4 and 5.
FIG. 13 is a graph showing the analysis of water content (%) according to elapsed fermentation time during solid phase fermentation in Examples 6 to 8. FIG.
FIG. 14 is a graph showing the concentration (U / g) of glucoamylase in a substrate according to the elapse of fermentation time during solid phase fermentation in Examples 6 to 8; FIG.
FIG. 15 is a graph showing the concentration (U / g) of alpha-amylase in the substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation in Examples 6 to 8; FIG.
FIG. 16 is a graph showing the concentration (U / g) of protease in a substrate according to the elapsed time of fermentation in solid phase fermentation in Examples 6 to 8; FIG.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예는 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주 중 1종 이상을 포함하는 균주에 의해 발효된 현미의 고상(solid-phase) 발효물을 제공한다.One embodiment of the present invention is a solid-phase fermentation product of brown rice fermented by a strain comprising at least one of the strains Aspergillus sp . And Rhizopus sp. .

본 명세서에서, 상기 "현미"는 벼의 왕겨를 벗긴 것이라면 모두 포함하며, 벼의 종류 및 재배조건 및 환경에 제한되지 않는다. In the present specification, the term "brown rice" includes all rice husks of rice, and is not limited to the kind of rice, the cultivation conditions and the environment.

일 실시예로서 상기 현미는 통현미, 현미의 분쇄물 및 현미의 압출물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the brown rice may comprise one or more of brown rice, brown rice crushed and brown rice extrudates.

본 명세서에서, 상기 "통현미"는 가공 또는 분쇄하지 않은 전곡(whole grain)의 현미를 의미하며, 본래의 알곡 크기를 갖는 것이라면 모두 포함되는 최광의 의미이다.In the present specification, the term " tongue brown rice "means a brown rice of a whole grain not processed or crushed, and it is the best meaning as long as it has an original grain size.

상기 현미의 분쇄물은 일 실시예로서 통현미 전체 부피에 대하여 15 내지 35 부피%로 분쇄한 분쇄물일 수 있으며, 이는 예를 들어 1.0 내지 2.5mm의 평균직경을 갖는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 현미의 분쇄물은 통현미를 약 1/6 내지 1/2의 크기로 분쇄한 것일 수 있으며, 보다 구체적으로는 1/5 내지 1/3, 또는 약 1/4 크기로 분쇄한 분쇄물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The pulverized product of the brown rice may be, for example, pulverized product pulverized to 15 to 35% by volume based on the total volume of the brown rice flour as an example, and may have an average diameter of 1.0 to 2.5 mm, for example. Specifically, the crushed product of brown rice may be crushed to a size of about 1/6 to 1/2, more specifically, crushed to 1/5 to 1/3, or about 1/4 size But it is not limited thereto.

본 명세서에서, 상기 "현미의 압출물"은 통현미를 다양한 모양의 사출구(die)에 일정 압력으로 밀어냄으로써 압착하는 것을 의미한다. 일 실시예로서 상기 압출은 열처리가 수반되지 않거나, 압출 전 및/또는 후에 열처리가 수반될 수 있다. 일 실시예로서 상기 현미의 압출물의 평균 크기는 170 내지 220μm 일 수 있다. In this specification, the term "extrudate of brown rice" means that the rice husk rice is squeezed by pushing the rice husk rice to a die having various shapes at a constant pressure. In one embodiment, the extrusion is not accompanied by a heat treatment, or may be accompanied by a heat treatment before and / or after extrusion. In one embodiment, the average size of the extrudates of brown rice may range from 170 to 220 袖 m.

본 명세서에서, 상기 "고상 발효"는 "고체 발효" 또는 "고체 배양"이라고도 기재될 수 있으며, 고상의 기질에 발효균주를 배양하는 방법을 의미한다. 상기 고상 발효는 액체에서 배양하지 않고, 수분함량이 적은 고상의 기질에 발효균주를 접종 및 침투시켜 배양하므로, 단위부피당 기질의 용적량이 많고, 발효 및 유통과정에서 세균의 오염 가능성이 적다. 액상 발효시 이를 분말화할 경우 효소의 활성이 손실되는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 고상 발효는 발효생성물의 분리가 용이하다. 다만 상기 고상의 기질은 액상에 비하여 수분함량이 적고 교반이 어려우므로 배양 온도의 조절과 발효 균주의 선택이 발효물의 품질에 매우 중요한 인자로 작용한다.In the present specification, the term "solid fermentation" may be described as "solid fermentation" or "solid culture", and means a method of culturing a fermentation strain on a solid substrate. The solid phase fermentation is performed by inoculating and infiltrating a fermentation strain into a solid substrate having a low water content without culturing it in a liquid. Thus, the volume of the substrate per unit volume is large, and the possibility of contamination of bacteria during fermentation and distribution is low. The problem of loss of enzyme activity when powdered in liquid fermentation can be solved. In addition, solid phase fermentation facilitates separation of fermentation products. However, since the solid phase has a lower moisture content than that of the liquid phase and is difficult to be stirred, the control of the incubation temperature and the selection of the fermentation strain are important factors for the quality of the fermented product.

본 발명의 일 실시예에 따른 발효균주는 상기 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주 중 1종 이상의 균주를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae), 상기 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주는 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar)를 포함할 수 있다.The fermenting bacteria according to an embodiment of the present invention may include one or more strains of the Aspergillus sp . Strain and the Rhizopus sp. Strain. Specifically, the Aspergillus sp . Strain may include Aspergillus oryzae , and the Rhizopus sp. Strain may include Rhizopus delemar . have.

상기 균주는 전분의 가수분해 반응을 촉매하는 글루코아밀라아제(gluco-amylase), 알파-아밀라아제(α-amylase) 및 단백질의 가수분해 반응을 촉매하는 프로테아제 중 하나 이상을 포함하는 효소를 생산할 수 있다. The strain may produce an enzyme comprising at least one of gluco-amylase, alpha-amylase, and protease, which catalyze the hydrolysis reaction of proteins, which catalyze the hydrolysis reaction of starch.

본 발명의 일 실시예로서 사용할 수 있는 균주로는 구체적으로, 아스퍼질러스 오리자에 균주는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae) SMF-138(KCTC 11989BP) 균주, 리조푸스 델레마 균주는 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar) SMF-136(KCTC 11990BP) 균주를 사용할 수 있다. 이들 균주는 알파-아밀라아제(α-amylase) 및 글루코아밀라아제(glucoamylase) 중 하나 이상의 고활성을 지닌다.Examples of the strains usable as an embodiment of the present invention include Aspergillus oryzae SMF-138 (KCTC 11989BP), Aspergillus oryzae strains, Rhizopus delemar ) SMF-136 (KCTC 11990BP). These strains have a high activity of at least one of alpha-amylase and glucoamylase.

일 실시예로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발효균주는 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주가 4:6 내지 6:4의 비율로 혼합된 복합균주를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 두 균주의 혼합 비율은 1:1일 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우, 알파-아밀라아제 활성이 높은 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주의 활성이 높지 않아 고상발효에 적합하지 않거나, 고상발효시 기질(현미)의 액화가 함께 진행되어 온전한 형태의 고상발효물을 얻을 수 없다.In one embodiment, the Aspergillus genus that zymogen in accordance with one embodiment of the present invention strains and separation tank crispus sp is 4 (Aspergillu s sp.) ( Rhizopus sp.): 6 to 6: a compound mixed in the ratio of 4 And may include strains. More specifically, the mixing ratio of the two strains may be 1: 1. When the pH is out of the above range, the activity of the Aspergillus sp . Strain having a high alpha-amylase activity is not high and it is not suitable for the solid phase fermentation, or the solidification of the substrate (brown rice) Can not be obtained.

전분 분해 효소(starch degrading enzyme)는 전분을 완전히 분해하는 효소를 의미한다. 아밀라아제(amylase)는 대표적인 전분 분해 효소이며, 그 작용 양식에 따라 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase) 및 글루코아밀라아제(glucoamylase)로 분류된다. 아밀라아제(amylase)는 종류에 따라 분해 생성물이 다르고, 성질의 차이에 따라 분류된다. 전분 분해 효소 중 아밀라아제(amylase)에 의한 전분의 분해에는 액화, 호정화, 당화의 3단계가 행해지며, 특히 액화, 호정화력이 강한 것을 액화형 아밀라아제(α-amylase)라 하고, 당화력이 강한 것을 당화형 아밀라아제(gluco-amylase)라 한다. 알파-아밀라아제는 타액에 주로 존재하며, α-1,4 결합만을 불규칙하게 가수분해한다. β-아밀라아제는 곡류, 두류, 엿류, 타액에 존재하며, α-1,4 결합만을 전분 사슬 끝에서부터 말토오즈(malotse) 단위로 순서대로 가수분해한다. 글루코아밀라아제는 α-1,4 결합을 순서대로 가수분해할 뿐만 아니라, α-1,6 결합도 가수분해할 수 있다.Starch degrading enzyme refers to an enzyme that completely degrades starch. Amylase is a representative starch hydrolyzing enzyme and is classified into α-amylase, β-amylase and glucoamylase depending on its mode of action. Amylases differ in their degradation products according to the species and are classified according to their properties. Among the starch degrading enzymes, three stages of starch degradation by amylase are carried out: liquefaction, resorption and saccharification. Particularly, liquefying and resorptive power is called liquefying amylase (α-amylase) Gluco-amylase ". Alpha-amylase is predominantly present in saliva and irregularly hydrolyzes only the alpha-1,4 linkage. β-amylase is present in cereals, beans, peas, and saliva, and hydrolyses only α-1,4 bonds sequentially from the end of the starch chain to the maltose unit. The glucoamylase hydrolyzes not only the α-1,4 bond in order, but also the α-1,6 bond.

단백질 분해 효소인 프로테아제는 펩티드 결합을 가수분해하는 효소를 의미한다. 분해양식에 의하여 엑소펩티다아제(exopeptidase)와 엔도펩티다아제(endopeptidase)로 크게 둘로 나눈다. 엑소펩티다아제는 펩티드사슬의 말단에만 작용하여 아미노산을 차례로 유리시킨다. 로이신아미노펩티다아제나 카복시펩티다아제를 예로 들 수 있다. 엔도펩티다아제는 말단보다는 오히려 내부에 작용하여 여러 가지 크기의 펩티드를 유리시키는 것으로, 펩신·트립신·키모트립신 등을 예로 들 수 있다. Protease, a protease, means an enzyme that hydrolyzes a peptide bond. It is largely divided into exopeptidase (endopeptidase) and endopeptidase (endopeptidase) according to the degradation mode. The exopeptidase acts on only the terminal end of the peptide chain and in turn liberates the amino acid. And examples thereof include leucine aminopeptidase and carboxypeptidase. Endopeptidase acts on the inside rather than the end to liberate peptides of various sizes, such as pepsin, trypsin, chymotrypsin, and the like.

본 발명의 일 실시예로서, 상기 현미의 고상 발효물은 상기 글루코아밀라아제, 알파아말라아제, 프로테아제와 같은 효소 생성물(조효소)을 포함함으로써, 이를 조효소로 이용해서 증미(쌀을 증자한 것)와 시수 등을 일정량 넣어서 액상효소분해를 할 수 있다. 상기 액상효소분해 생성물로는 유리당, 펩타이드/아미노산 등이 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the solid fermented product of the brown rice contains an enzyme product (coenzyme) such as glucoamylase, alpha-amylase, or protease, and is used as a coenzyme to increase (increase rice) Etc. can be added in a certain amount so that the liquid enzyme can be decomposed. The liquid enzyme degradation products may include free sugars, peptides / amino acids, and the like.

본 발명의 다른 일 실시예는 상기 현미의 고상 발효물을 포함하는 식품을 제공할 수 있다. 상기 식품은 양조, 유기산 발효, 녹말분해 효소와 같은 효소제품 제조, 건강보조식품, 식품 첨가제 등을 예로 들 수 있다.Another embodiment of the present invention can provide a food comprising the solid fermented product of the brown rice. Examples of the food include brewing, organic acid fermentation, preparation of enzyme products such as starch degrading enzyme, health supplement, food additives, and the like.

본 발명은 일 실시예는 상술된 현미의 고상 발효물의 제조방법으로, 33.5 내지 35.5중량%의 수분함량을 가지는 고상의 현미를 포함하는 기질에 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주 중 1종 이상의 균주를 접종하는 단계; 및 상기 고상의 현미에 접종된 균주를 28 내지 45℃에서 30 내지 46시간 동안 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하는 단계를 포함하는 제조방법을 제공할 수 있다. 상기의 방법에 따라 제조된 현미의 고상발효물은 현미의 전분 및 단백질 성분 등을 분해하는 효소 활성을 가진다.One embodiment of the present invention is a method for producing a solid fermented product of brown rice as described above, which comprises culturing a substrate containing a solid brown rice having a water content of 33.5 to 35.5% by weight, and a strain of Aspergillus sp . A strain of Rhizopus sp .; And culturing the strain inoculated with the solid phase brown rice at a temperature ranging from 28 to 45 DEG C for 30 to 46 hours with time. The solid fermented product of brown rice produced according to the above method has enzymatic activity to decompose starch and protein components of brown rice.

상기 제조방법은, 일 실시예로서 상기 균주의 접종 단계 전에 고상의 현미를 전처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 고상의 현미를 전처리하는 단계는, 분쇄하지 않은 통현미를 물에 침지한 후 건져 증미하는 단계; 통현미를 침지한 후 건져낸 다음, 통현미 전체 부피에 대하여 15 내지 35 부피%의 크기로 분쇄하고, 상기 현미 분쇄물을 증미하는 단계; 및 통현미를 침지한 후, 170 내지 220㎛ 평균 직경을 갖도록 압출하고, 상기 현미의 압출물을 건조시키는 단계; 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the method may further include pre-treating a solid brown rice before the step of inoculating the strain. Specifically, the step of pre-treating the brown rice of the solid phase comprises the steps of immersing the untreated rice brown rice in water and drying and boiling it; And then milling the brown rice flour to a size of 15 to 35% by volume based on the total volume of the brown rice flour, and raising the brown rice flour; And then extruding the mixture so as to have an average diameter of 170 to 220 mu m, and drying the extrudate of the brown rice; ≪ / RTI >

보다 구체적으로, 상기 고상의 현미를 전처리하는 단계는 통현미의 세척, 증류수에 침지, 증류수를 제거 및 증미 단계를 포함할 수 있다. 상기 고상의 현미를 전처리하는 단계는 통현미의 세척, 증류수에 침지, 증류수를 제거, 1/3, 1/4 또는 1/5의 크기로 분쇄 및 증미 단계를 포함할 수 있다. 상기 고상의 현미를 전처리하는 단계는 통현미의 세척, 증류수에 침지, 압출 및 건조 단계를 포함할 수 있다. More specifically, the step of pre-treating the solid brown rice may include washing of the brown rice, immersion in distilled water, removal of distilled water, and a boiling step. The step of pretreating the solid brown rice may include washing of the brown rice, immersion in distilled water, removal of distilled water, and grinding and boiling to a size of 1/3, 1/4 or 1/5. The step of pre-treating the solid brown rice may include washing of the brown rice, immersion in distilled water, extrusion and drying.

또한, 일 실시예로서 상기 33.5 내지 35.5 중량%의 수분함량을 가지는 고상의 현미는, 현미를 증류수에 침지하거나, 현미에 증류수를 가하여 수분 함량을 조절한 것을 포함할 수 있다. 상기 수분함량은 현미 총 중량에 대한 현미내 수분의 함량(중량%)이다. 수분 함량이 33.5 중량% 미만인 경우 미생물 배양이 느리고 효소활성이 낮아지며, 수분 함량이 35.5 중량%를 초과하는 경우 미생물 오염 및 효소활성이 낮을 수 있다. In one embodiment, the solid brown rice having a water content of 33.5 to 35.5% by weight may include the brown rice is immersed in distilled water or the water content is adjusted by adding distilled water to brown rice. The moisture content is the content (% by weight) of water in brown rice with respect to the total weight of brown rice. If the moisture content is less than 33.5 wt%, the microorganism culture is slow and the enzyme activity is low, and if the moisture content exceeds 35.5 wt%, microbial contamination and enzyme activity may be low.

일 실시예로서 상기 고상의 현미에 접종된 균주를 28 내지 45℃에서 30 내지 46시간 동안 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하는 단계는, 30 내지 34℃로 7 내지 11시간 동안 배양하는 발효 유도기 단계; 30 내지 38℃로 9 내지 13시간 동안 배양하는 발아기 단계; 32 내지 42℃로 8 내지 12시간 동안 배양하는 균체 성장기 단계; 및 34 내지 44℃로 8 내지 10시간 동안 배양하는 효소 생성기 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of culturing the strain inoculated with the solid brown rice at a temperature ranging from 28 to 45 ° C for 30 to 46 hours with time may include a fermentation inducing step in which the strain is cultured at 30 to 34 ° C for 7 to 11 hours ; A germ stage for culturing at 30 to 38 DEG C for 9 to 13 hours; Culturing the cells at 32 to 42 DEG C for 8 to 12 hours; And an enzyme producing step of culturing at 34 to 44 DEG C for 8 to 10 hours.

일 실시예로서 상기 발효 유도기는 입국시부터 약 8-10시간 동안 진행될 수 있고, 상기 발아기와 균체성장기 단계는 총 17시간~25시간 동안 진행될 수 있다. 상기 효소 생성기 단계는 출국시까지 약 8-10시간 동안 진행될 수 있다. In one embodiment, the fermentation inducer may proceed for about 8-10 hours from the time of entry, and the germinating and growing step may be performed for a total of 17 hours to 25 hours. The enzyme-producing step may be carried out for about 8-10 hours until departure.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

본 발명의 일 실시예에 따른 현미의 고상 발효물의 유용성분을 극대화시키기 위한 요인으로써 기질(현미)의 내부까지의 균주의 균사 침투력, 현미의 전처리 조건 및 입자 크기(분할도)에 따른 균체량 증식 속도와 균체량, 효소량과의 상관관계, 균주의 life cycle(유도기, 발아기, 균체성장기, 효소생산기)에 따른 온도 프로그램 설정 및 주기 확립, 종균 혼합비율(접종량)에 따른 효소 역가 상관관계 분석을 하기와 같이 실시하였다.As a factor for maximizing the useful ingredient of the solid fermented product of brown rice according to one embodiment of the present invention, the rate of bacterial growth rate according to the mycelial infiltration ability of the strain to the inside of the substrate (brown rice), the pretreatment condition of brown rice and the particle size The relationship between the enzyme activity and the amount of enzyme, and the temperature program setting and cycle establishment according to the life cycle of the strain (germination period, germination period, bacterial growth period, enzyme production period) Respectively.

[실험예 1] 현미 입자크기에 따른 현미의 고상 발효물 품질 비교[Experimental Example 1] Comparison of the quality of solid fermented product of brown rice according to the size of brown rice grain

먼저, 원료 전처리 조건으로서, 현미를 하기의 세가지 조건으로 준비하였다.First, as raw material pretreatment conditions, brown rice was prepared under the following three conditions.

고상기질Solid substrate 제조방법Manufacturing method 입자 평균 직경(㎛)Particle mean diameter (占 퐉) 실시예 1Example 1 통현미 Tong Hyeonmi 수세→침지→물빼기→증미 Washing → immersion → water drain → high water 3~5 mesh (가로: 5~8mm/ 세로: 2~4mm)3 to 5 mesh (width: 5 to 8 mm / length: 2 to 4 mm) 실시예 2Example 2 현미 분쇄물Brown rice powder 수세→침지→물빼기→분쇄(1/4 크기)→증미 Washing → dipping → water removal → crushing (1/4 size) → high water 1.0~2.5mm1.0 to 2.5 mm 실시예 3Example 3 현미 압출물Brown rice extrudate 수세→침지→압출→건조 Washing → dipping → extrusion → drying 150~220μm150 to 220 μm

상기 실시예 1 내지 3의 각 현미를 고상 기질로 하여 아스퍼질러스 오리자에 SMF-138(KCTC 11989BP) 및 리조푸스 델레마 SMF-136(KCTC 11990BP) 균주를 1:1로 혼합한 복합 균주를 상기 기질 충 중량에 대하여 0.15~0.35중량%로 접종하여 균사 침투시켰다. 이때, 상기 현미의 수분함량은 현미 총 중량에 대하여 33.5 내지 35.5 중량%으로, 상기 현미의 수분함량은 현미의 침지 증자후의 수분함량을 의미한다.Using a mixture of SMF-138 (KCTC 11989BP) and Risofus delarema SMF-136 (KCTC 11990BP) at a ratio of 1: 1 to Aspergillus oryzae using each of the brown rice samples obtained in Examples 1 to 3 as a solid substrate, And 0.15-0.35% by weight based on the weight of the substrate. At this time, the water content of the brown rice is 33.5 to 35.5% by weight based on the total weight of brown rice, and the water content of the brown rice means the moisture content after immersion in brown rice.

그 다음 상기 실시예 1-3을 모두 하기의 동일 조건으로 발효시켰다. Then, all of the above Examples 1-3 were fermented under the same conditions as described below.

상기 고상의 현미에 접종된 균주를 30 내지 34℃로 7 내지 11시간 동안 배양하는 발효 유도기 단계; 30 내지 38℃로 9 내지 13시간 동안 배양하는 발아기 단계; 32 내지 42℃로 8 내지 12시간 동안 배양하는 균체 성장기 단계; 및 34 내지 44℃로 8 내지 10시간 동안 배양하는 효소 생성기 단계 순으로 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하였다.A fermentation inducing step of culturing the strain inoculated in the solid brown rice at 30 to 34 占 폚 for 7 to 11 hours; A germ stage for culturing at 30 to 38 DEG C for 9 to 13 hours; Culturing the cells at 32 to 42 DEG C for 8 to 12 hours; And an enzyme-producing step of culturing at 34 to 44 DEG C for 8 to 10 hours.

미생물은 증식함에 따라 발열 현상이 나타나므로, 고상발효는 배양시 하부에 냉풍을 불어 넣거나 뒤섞기를 하여 발열에 의한 배양물의 온도를 콘트롤하여야 한다. 이에 상기 발아기와 균체 성장기 단계에서는 뒤섞기를 하여 열을 발산시켜서 목적하는 품온을 유지할 수 있도록 하였다. Since microorganisms proliferate, fever occurs. In case of solid-phase fermentation, the temperature of the culture should be controlled by heat generation by blowing cool air in the lower part or by shuffling. In the germination stage and the cell growth stage, shaking was performed to dissipate heat to maintain the desired temperature.

상기 실시예 1-3의 각 현미 고상 발효물의 품질을 하기와 같이 분석하였다.The quality of each brown solid fermentation product of Example 1-3 was analyzed as follows.

(1) 현미의 입자 크기에 따른 균사 침투 정도 비교(1) Comparison of the degree of mycelial penetration according to the particle size of brown rice

상기에서 제조한 실시예 1 내지 3의 현미 고상발효물을 각각 일정량 채취하여 광학현미경(올림푸스BX41)로 균사 침투 정도를 측정하였다. A predetermined amount of each of the brown rice solid fermentations of Examples 1 to 3 prepared above was taken and the degree of hyphae penetration was measured with an optical microscope (Olympus BX41).

그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1 내지 3 중 실시예 2의 현미 분쇄물에 발효 균주의 균사가 원료 내부로 더 퍼져 있음을 확인할 수 있다. 도 1의 첫째줄 사진은 현미 고상발효물을 40배 배율로 현미경 관찰한 사진으로 현미 전처리 방법에 따라 균사 침투 정도를 관찰한 사진이다. 도 1 둘째줄은 현미 전처리 방법에 의한 현미 고상발효물 배양 직후 육안관찰 사진으로 육안으로도 일정 크기로 분쇄한 것이 곰팡이 침투력이 우수한 것을 나타낸 것이다.As a result, as shown in Fig. 1, it can be confirmed that the mycelium of the fermentation strain is spread more in the raw material in the brown rice powder of Example 2 than those of Examples 1 to 3. 1 is a photograph of a microscopic observation of a solid fermentation product at a magnification of 40 times and observing the degree of mycelial infiltration according to a pre-treatment method of brown rice. The second line of FIG. 1 shows a visual observation image immediately after incubation of the brown rice solid fermentation product by the brown rice pretreatment method.

(2) pH 비교(2) pH comparison

먼저, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 배양 단계별 pH 변화를 하기의 방법으로 분석하였다. First, the pH change of the culture step in the fermentation step of the strain was analyzed by the following method.

상기 실시예 1 내지 3의 각 현미 고상발효물을 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취한다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출한 후 여과하여 pH 측정한다.A certain amount of each of the brown rice solid fermentations of Examples 1 to 3 was sampled, and after taking it in a blender, 5 g was taken. After adding 100 mL of 2% NaCl, extract at 30 ~ 1 hour at 25 ~ 30 ℃ and 100 ~ 200 rpm, and measure the pH by filtration.

pH 변화pH change 0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간9 hours 20시간20 hours 39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 1(통현미)Example 1 (by Tong Yong Mei) 6.876.87 6.256.25 5.535.53 4.584.58 실시예 2(현미 분쇄물)Example 2 (brown rice powder) 6.826.82 5.755.75 5.645.64 4.674.67 실시예 3(현미 압출물)Example 3 (brown rice extrudate) 6.796.79 6.386.38 5.885.88 5.735.73

그 결과, 고상발효 단계를 진행함에 따라 발효물의 pH는 점차 감소하는 경향을 보였다.As a result, the pH of the fermented product tended to decrease gradually as the solid phase fermentation step proceeded.

그 다음, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 기질(현미)내 수분량 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.Then, the change in water content in the substrate (brown rice) over time in the fermentation step of the strain was analyzed by the following method.

수분함량은 식품공전 일반시험법, 1.1 일반성분시험법 상압가열건조법을 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 상기 실시예 1 내지 3을 물의 비점보다 약간 높은 온도 105℃에서 상압건조시켜, 그 감소되는 중량을 수분 변화량이라 하였다.Moisture content was measured by the General Test Method in Food Code, 1.1 General Component Test Method atmospheric pressure heating drying method. Specifically, the above Examples 1 to 3 were dried at a temperature higher than the boiling point of water by 105 ° C at normal pressure, and the decreased weight was referred to as a moisture change amount.

수분 변화
(단위: 중량/중량%)
Moisture change
(Unit: weight / weight%)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간9 hours 20시간20 hours 39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 1(통현미)Example 1 (by Tong Yong Mei) 34.1934.19 32.9032.90 32.1032.10 30.1430.14 실시예 2(현미 분쇄물)Example 2 (brown rice powder) 35.4435.44 31.0731.07 31.0731.07 30.8730.87 실시예 3(현미 압출물)Example 3 (brown rice extrudate) 34.0234.02 31.5331.53 30.3930.39 29.0929.09

그 결과, 상기 표 및 도 2에서 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3 모두 고상발효 경과에 따라 수분함량이 점차 감소하는 경향을 보였다. 이 중 실시예 2의 현미 분쇄물이 발효단계에서 가장 높은 수분량을 유지하였으며, 균주의 생육과 효소의 생성에 가장 적합한 수분을 유지함을 확인할 수 있다. As a result, as shown in the above table and Fig. 2, in each of Examples 1 to 3, the moisture content tended to decrease gradually with the progress of solid phase fermentation. Of these, the brown rice powder of Example 2 maintained the highest moisture content in the fermentation stage and maintained the most suitable moisture for growth of the strain and enzyme production.

그 다음, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 기질(현미)내 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 효소 역가 및 활성을 하기의 방법으로 분석하였다.Then enzyme titer and activity of glucoamylase, alpha-amylase and protease in the substrate (brown rice) over time in the fermentation step of the strain were analyzed by the following method.

글루코아밀라아제Glucoamylase

글루코아밀라아제(glucoamylase) 활성 측정은 기질(substrate)을 제공하는 분석 키트 (MegazymeR-AMGR3)을 사용하였으며, 200mM sodium acetate buffer (pH 4.5)시약과 Trizma base (pH 8.5) 시약은 각각 실험실에서 sigma 제품을 사용하여 제조하였다. 기질 200㎕에 배양 완료된 균주의 효소 추출액 200㎕를 각각 넣고 40℃에서 10분간 반응하였다. 이후 3ml의 Trizma base을 넣어 반응을 정지하고 400nm에서 흡광을 측정하였다.The 200 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) reagent and the Trizma base (pH 8.5) reagent were used in the laboratory for the determination of glucoamylase activity using a Sigma product ≪ / RTI > 200 쨉 l of the enzyme extract of the cultured strain was added to each 200 쨉 l of the substrate, followed by reaction at 40 째 C for 10 minutes. The reaction was then stopped by adding 3 ml of Trizma base and the absorbance was measured at 400 nm.

알파-아밀라아제Alpha-amylase

알파-아밀라아제(α-amylase) 활성 측정은 기질(substrate), 정지시약(stop reagent), 칼리브레이터(calibrator)를 제공하는 분석 키드(Bioassay, DAMY-100)을 사용하여 측정하였다. 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 10㎕와 기질 190㎕를 넣고 5분간 37℃에서 반응 후 정지 시약 80㎕를 넣어 반응 중지 후 14,000rpm에서 5분간 원심 분리하여 상등액 200㎕를 취한 후 O.D 595nm에서 흡광을 각각 측정하였다.The measurement of alpha-amylase activity was carried out using an assay kit (Bioassay, DAMY-100) which provided a substrate, a stop reagent and a calibrator. After incubation for 5 minutes at 37 ° C, 80 μl of stopping reagent was added, and after stopping the reaction, the reaction mixture was centrifuged at 14,000 rpm for 5 minutes to obtain 200 μl of the supernatant, and the absorbance at OD 595 nm Respectively.

프로테아제Protease

시료 전처리로 시료(실시예 1-3)를 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취했다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출했다. NO.2 Whatman filter paper로 추출액을 여과하여 여액(효소액)을 얻어 사용했다. 반응은 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 1000㎕와 기질 2000㎕를 넣고 20분간 30℃에서 반응하였다. 0.4M TCA 5mL 30℃에서 20분간 반응, NO.4 Whatman filter paper 여과, 이후 여과액 1mL, 0.4M Na2CO3 5mL과 Foline 시약 1mL를 처리후 30℃에서 20분간 반응후 660nm에서 OD 측정 후 계산하였다.A certain amount of samples (Example 1-3) was sampled by a sample pretreatment, and after taking the sample in a blender, 5 g was taken. After adding 100 mL of 2% NaCl, the mixture was extracted at 25 to 30 DEG C and 100 to 200 rpm for 30 to 1 hour. The extract was filtered through NO.2 Whatman filter paper to obtain a filtrate (enzyme solution). The reaction was carried out by adding 1000 효 of the enzyme of each of the cultured strains and 2000 기 of the substrate and reacting at 30 캜 for 20 minutes. 0.4 M TCA 5 ml of the reaction mixture was reacted at 30 ° C for 20 minutes, filtered through NO.4 Whatman filter paper, then treated with 1 ml of filtrate, 5 ml of 0.4 M Na2CO3 and 1 ml of Foline reagent, and after 20 minutes of reaction at 30 ° C after OD measurement at 660 nm .

후술되는 표의 단위 "U/g"는 효소에 의해 가수분해된 전분 또는 단백질의 양(g)에 대한 효소역가(U), 즉, 효소활성 단위를 의미한다. 이때 "1U"는 글루코아밀라아제 및 알파-아밀라아제의 경우 표준분석조건 하에서 1분에 1mg의 가용성 전분을 덱스트린화하는 전분의 양, 프로테아제의 경우 표준분석 조건하에서 1분에 생성되는 티로신의 양(μg)을 의미한다.The unit "U / g" in the table below means the enzyme activity (U), ie the enzyme activity unit, for the amount (g) of starch or protein hydrolyzed by the enzyme. Herein, "1U" represents the amount of starch that dextrins 1 mg of soluble starch per minute under standard assay conditions for glucoamylase and alpha-amylase, the amount of tyrosine (μg) produced per minute under standard analytical conditions for protease, .

Glucoamylase
(단위 : U/g)
Glucoamylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 1(통현미)Example 1 (by Tong Yong Mei) 0.00.0 6.806.80 24.424.4 581.2581.2 실시예 2(현미 분쇄물)Example 2 (brown rice powder) 0.00.0 7.57.5 47.247.2 746.7746.7 실시예 3(현미 압출물)Example 3 (brown rice extrudate) 0.00.0 24.124.1 113.8113.8 137.9137.9

α-amylase
(단위 : U/g)
α-amylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 1(통현미)Example 1 (by Tong Yong Mei) 0.00.0 11.311.3 43.243.2 101.8101.8 실시예 2(현미 분쇄물)Example 2 (brown rice powder) 0.00.0 20.520.5 62.562.5 232.9232.9 실시예 3(현미 압출물)Example 3 (brown rice extrudate) 0.00.0 20.820.8 53.153.1 226.7226.7

Protease
(단위 : U/g)
Protease
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 1(통현미)Example 1 (by Tong Yong Mei) 0.00.0 1.51.5 2.52.5 39.539.5 실시예 2(현미 분쇄물)Example 2 (brown rice powder) 0.00.0 1.31.3 10.510.5 68.968.9 실시예 3(현미 압출물)Example 3 (brown rice extrudate) 0.00.0 0.00.0 3.63.6 15.915.9

그 결과, 표 4 내지 표 6 및 도 3 내지 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 현미 분쇄물의 발효시 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 농도가 가장 높은 것으로 나타나, 효소 활성이 뛰어남을 알 수 있다.As a result, as can be seen from Tables 4 to 6 and Figs. 3 to 5, the concentrations of glucoamylase, alpha-amylase and protease were the highest in the fermentation of the brown rice crumbs, indicating excellent enzyme activity .

[실험예 2] 발효 온도에 따른 현미의 고상 발효물 품질 비교[Experimental Example 2] Comparison of the quality of solid fermented product of brown rice with fermentation temperature

현미의 고상 발효시 발효 균주의 life cycle에 따른 온도 프로그램을 하기와 같이 각각 설정하고, 이에 따른 효소 활성을 비교 분석하였다.The temperature program according to the life cycle of the fermentation strains during the solid phase fermentation of brown rice was set as shown below, and the enzymatic activities were compared and analyzed.

본 발명의 일 실시예에 따른 현미로서 상기 실시예 2를 고상 기질로 하여, 아스퍼질러스 오리자에 SMF-138(KCTC 11989BP) 및 리조푸스 델레마 SMF-136(KCTC 11990BP) 균주를 1:1로 혼합한 복합 균주를 상기 기질에 기질 총 중량에 대하여 0.15~0.35 중량%로 접종하여 균사 침투시켰다.As the brown rice according to one embodiment of the present invention, SMF-138 (KCTC 11989BP) and Rizofus delemma SMF-136 (KCTC 11990BP) were added to Aspergillus oryzae at a ratio of 1: 1 Was inoculated to the substrate in an amount of 0.15 to 0.35% by weight based on the total weight of the substrate.

그 다음 발효시간을 유도기(입국~9시간), 발아기와 균체 성장기(9시간~30시간), 효소 생성기(30시간~출국_39시간)으로 설정하고 고상발효 온도는 하기 표 7 및 도 6과 같이 각각 설정하였다. 하기 실시예 4는 프로테아제의 효소 활성 최적화 온도인 30~36℃를 기준으로 설정하였으며, 실시예 5는 글루코아밀라아제 및 알파-아밀라아제의 효소 활성 최적화 온도인 35~42℃를 기준으로 설정하였다. Then, the fermentation time was set to be the induction period (9 hours to enter), germination period and cell growth period (9 hours to 30 hours) and enzyme generator (30 hours to departure time = 39 hours) Respectively. Example 4 was set based on the optimum temperature for enzyme activity of protease at 30 to 36 ° C, and Example 5 was set at 35 to 42 ° C, which is the optimum temperature for enzyme activity of glucoamylase and alpha-amylase.

미생물은 증식함에 따라 발열 현상이 나타나므로, 고상발효는 배양시 하부에 냉풍을 불어 넣거나 뒤섞기를 하여 발열에 의한 배양물의 온도를 콘트롤하여야 한다. 이에 상기 발아기와 균체 성장기 단계에서는 뒤섞기를 하여 열을 발산시켜서 목적하는 품온을 유지할 수 있도록 하였다. Since microorganisms proliferate, fever occurs. In case of solid-phase fermentation, the temperature of the culture should be controlled by heat generation by blowing cool air in the lower part or by shuffling. In the germination stage and the cell growth stage, shaking was performed to dissipate heat to maintain the desired temperature.

온도 조건(℃)Temperature condition (℃) 항목Item 0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
(발아기)
9 hours
(Germination)
20시간
(균체 성장기)
20 hours
(Cell growth period)
30시간
(효소생성기)
30 hours
(Enzyme generator)
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 3232 3232 3636 3636 3636 실시예 5Example 5 3333 3535 4040 4242 3535

상기 실시예 4 및 5에 따른 각 현미 고상 발효물의 품질을 하기와 같이 분석하였다.The quality of each brown solid fermentation product according to Examples 4 and 5 was analyzed as follows.

(1) pH 비교(1) pH comparison

균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 pH 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.The pH change over time in the fermentation stage of the strain was analyzed by the following method.

시료(실시예 4 및 5의 현미 분쇄물)를 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취한다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출한 후 여과하여 pH 측정한다.A certain amount of a sample (brown rice powder of Examples 4 and 5) is sampled, and after taking it in a blender, take 5 g. After adding 100 mL of 2% NaCl, extract at 30 ~ 1 hour at 25 ~ 30 ℃ and 100 ~ 200 rpm, and measure the pH by filtration.

pH 변화pH change 0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 6.876.87 6.256.25 5.535.53 4.584.58 실시예 5Example 5 6.826.82 5.755.75 5.645.64 4.674.67

상기 표 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 4 및 5 모두 고상발효 배양시간 경과에 따라 pH는 점차 감소하는 경향을 보였다. 이는 균주가 생육함에 따라 유기산 등이 생성되어 pH가 감소하게 되었기 때문이다.As can be seen from the above Table 8, the pH of Examples 4 and 5 tended to gradually decrease with the passage of the solid fermentation culture time. This is because the pH of the strain is decreased due to the generation of organic acids and the like as the strain grows.

그 다음, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 기질(현미)내 수분량 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.Then, the change in water content in the substrate (brown rice) over time in the fermentation step of the strain was analyzed by the following method.

수분함량은 식품공전 일반시험법, 1.1 일반성분시험법 상압가열건조법을 사용하여 측정하였음. 검체를 물의 비점보다 약간 높은 온도 105℃에서 상압건조시켜 그 감소되는 양을 수분량으로 하는 방법을 이용하였다.Moisture content was measured using the General Test Methods in Food Code, 1.1 General Component Test Method atmospheric pressure drying method. The sample was dried at atmospheric pressure at a temperature slightly higher than the boiling point of water at 105 ° C, and the reduced amount was used as the water content.

수분 변화
(단위 : 중량/중량%)
Moisture change
(Unit: weight / weight%)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 35.635.6 34.234.2 30.130.1 30.430.4 실시예 5Example 5 34.734.7 34.134.1 30.230.2 29.129.1

그 결과, 상기 표 및 도 7에서 나타난 바와 같이, 상기 실시예 4 및 5 모두 고상발효 배양시 시간이 경과함에 따라 수분함량이 감소하는 경향을 보였다. 이 중 실시예 4의 온도조건에서 발효단계에서 가장 높은 수분량을 유지하였다. 곰팡이 생육과 효소 생성에 적절한 수분함량이 유지되어 효소의 활성이 잘 유지될 수 있음을 확인할 수 있다. As a result, as shown in the above table and Fig. 7, in each of Examples 4 and 5, the water content tended to decrease with time in solid fermentation culture. The highest moisture content was maintained in the fermentation step under the temperature condition of Example 4. It can be confirmed that proper moisture content is maintained for fungal growth and enzyme production, and enzyme activity can be maintained well.

그 다음, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 기질(실시예 4 및 5) 내 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 생산량 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.Then, the changes in the amounts of production of glucoamylase, alpha-amylase and protease in the substrate (Examples 4 and 5) over time in the fermentation step of the strain were analyzed by the following method.

글루코아밀라아제Glucoamylase

글루코아밀라아제(glucoamylase) 활성 측정은 기질(substrate)을 제공하는 분석 키트 (MegazymeR-AMGR3)을 사용하였으며, 200mM sodium acetate buffer (pH 4.5)시약과 Trizma base (pH 8.5) 시약은 각각 실험실에서 sigma 제품을 사용하여 제조하였다. 기질 200㎕에 배양 완료된 균주의 효소 추출액 200㎕를 각각 넣고 40℃에서 10분간 반응하였다. 이후 3ml의 Trizma base을 넣어 반응을 정지하고 400nm에서 흡광을 측정하였다.The 200 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) reagent and the Trizma base (pH 8.5) reagent were used in the laboratory for the determination of glucoamylase activity using a Sigma product ≪ / RTI > 200 쨉 l of the enzyme extract of the cultured strain was added to each 200 쨉 l of the substrate, followed by reaction at 40 째 C for 10 minutes. The reaction was then stopped by adding 3 ml of Trizma base and the absorbance was measured at 400 nm.

알파-아밀라아제Alpha-amylase

알파-아밀라아제(α-amylase) 활성 측정은 기질(substrate), 정지시약(stop reagent), 칼리브레이터(calibrator)를 제공하는 분석 키드(Bioassay, DAMY-100)을 사용하여 측정하였다. 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 10㎕와 기질 190㎕를 넣고 5분간 37℃에서 반응 후 정지 시약 80㎕를 넣어 반응 중지 후 14,000rpm에서 5분간 원심 분리하여 상등액 200㎕를 취한 후 O.D 595nm에서 흡광을 각각 측정하였다.The measurement of alpha-amylase activity was carried out using an assay kit (Bioassay, DAMY-100) which provided a substrate, a stop reagent and a calibrator. After incubation for 5 minutes at 37 ° C, 80 μl of stopping reagent was added, and after stopping the reaction, the reaction mixture was centrifuged at 14,000 rpm for 5 minutes to obtain 200 μl of the supernatant, and the absorbance at OD 595 nm Respectively.

프로테아제Protease

시료 전처리로 시료를 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취했다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출했다. NO.2 Whatman filter paper로 추출액을 여과하여 여액(효소액)을 얻어 사용했다. 반응은 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 1000㎕와 기질 2000㎕를 넣고 20분간 30℃에서 반응하였다. 0.4M TCA 5mL 30 에서 20분간 반응, NO.4 Whatman filter paper 여과, 이후 여과액 1mL, 0.4M Na2CO3 5mL과 Foline 시약1mL를 처리후 30℃에서 20분간 반응후 660nm에서 OD 측정 후 계산하였다.A certain amount of the sample was sampled by the pretreatment of the sample, and after taking the sample in the blender, 5 g was taken. After adding 100 mL of 2% NaCl, the mixture was extracted at 25 to 30 DEG C and 100 to 200 rpm for 30 to 1 hour. The extract was filtered through NO.2 Whatman filter paper to obtain a filtrate (enzyme solution). The reaction was carried out by adding 1000 효 of the enzyme of each of the cultured strains and 2000 기 of the substrate and reacting at 30 캜 for 20 minutes. The reaction was carried out in 5 ml of 0.4 M TCA for 20 min, filtered through NO.4 Whatman filter paper, and then treated with 1 ml of filtrate, 5 ml of 0.4 M Na2CO3 and 1 ml of Foline reagent, followed by 20 min at 30 ° C and OD after 660 nm.

Glucoamylase
(단위 : U/g)
Glucoamylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 0.50.5 7.67.6 25.925.9 757.6757.6 실시예 5Example 5 0.60.6 6.86.8 14.514.5 507.9507.9

α-amylase
(단위 : U/g)
α-amylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 0.10.1 18.818.8 75.175.1 242.9242.9 실시예 5Example 5 .2.2 23.523.5 61.561.5 58.658.6

Protease
(단위 : U/g)
Protease
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 0.00.0 2.02.0 12.512.5 70.970.9 실시예 5Example 5 0.00.0 1.51.5 7.57.5 29.529.5

그 결과, 표 10 내지 표 12 및 도 8 내지 도 10에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 4의 온도조건에서 발효시 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 농도가 가장 높은 것으로 나타나, 효소 활성이 뛰어남을 알 수 있다.As a result, as can be seen from Tables 10 to 12 and FIGS. 8 to 10, the concentration of glucoamylase, alpha-amylase and protease was the highest at fermentation at the temperature condition of Example 4, .

(2) 균체량 비교(2) Comparison of cell mass

상기 실시예 4 및 5의 고상 발효물 시료 각 10g에 0.85% NaCl 90mL 희석수 첨가 후 스토마커를 이용하여 원료에서 균체(균사체 및 포자)가 떨어질 수 있도록 충분히 처리하였다. 시료당 3~5회 반복, 여과지에 여과하여 건조 전후 무게 측정하여 산출하였다.90 g of 0.85% NaCl diluted water was added to 10 g of each of the solid-phase fermentation samples of Examples 4 and 5, and then sufficiently treated so that cells (mycelium and spores) could be dropped from the raw material using a stomacher. It was repeated 3 to 5 times per sample, filtered through filter paper, and weighed before and after drying.

균체량
(단위 : mg/g)
Amount of bacterium
(Unit: mg / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 4Example 4 -- 20.520.5 33.633.6 54.654.6 실시예 5Example 5 -- 14.114.1 23.223.2 29.329.3

그 결과, 상기 표 및 도 11에 나타난 바와 같이, 고상발효시 온도조건을 프로테아제에 맞춘 실시예 4의 균체량이 실시예 5보다 약 2배 이상 높게 측정되었다. 현미는 미강 부분이 있어서 곰팡이가 쉽게 침투하지 못하여 효소 생성력이 약하다. 따라서 현미 고상 발효물에서 균체량이 높다는 것은 현미 기질에 곰팡이가 잘 침투하여 생육이 잘되었고 이로 인해 원하는 효소 생성도 우수하였다는 것을 의미한다. As a result, as shown in the above table and Fig. 11, the cell mass of Example 4, in which the temperature condition at the time of solid phase fermentation was adjusted to the protease, was measured to be about two times higher than that of Example 5. Brown rice has a part of rice bran, so it can not easily infiltrate the fungus and its enzyme production is weak. Therefore, high cell mass in the solid fermented medium means that the microorganism penetrates into the brown rice substrate well and grows well, and thus the desired enzyme production is also excellent.

(3) 발효 온도에 따른 균사 침투 정도 비교(3) Comparison of degree of penetration of hypha according to fermentation temperature

상기에서 제조한 실시예 4 및 5의 현미 고상발효물을 각각 일정량 채취하여, 광학현미경(올림푸스(BX41)))로 균사 침투 정도를 측정하였다.A predetermined amount of each of the brown rice solid fermentations of Examples 4 and 5 prepared above was collected and the degree of hyphae penetration was measured with an optical microscope (Olympus (BX41)).

그 결과, 도 12에 도시된 바와 같이, 실시예 4의 현미 고상 발효물에 발효 균주의 균사가 원료 내부로 더 퍼져 있음을 확인할 수 있다.As a result, as shown in Fig. 12, it can be confirmed that the hyphae of the fermentation strain spread more in the raw material in the solid fermented product in the solid state of Example 4. [

[실험예 3] 발효 균주에 따른 현미의 고상 발효물 품질 비교[Experimental Example 3] Comparison of the quality of solid fermented products of brown rice with fermentation strains

본 발명의 일 실시예에 따른 현미로서 상기 실시예 2를 고상 기질로 하여, 리조푸스 델레마 SMF-136(KCTC 11990BP) 및 아스퍼질러스 오리자에 SMF-138(KCTC 11989BP) 균주를 각각 7:3, 5:5, 3:7의 비율(중량비)로 혼합한 복합균주를 상기 기질에 기질 총 중량에 대하여 0.15~0.35 중량%로 접종하여 균사 침투시켰다.As the brown rice according to one embodiment of the present invention, Rizopus delarema SMF-136 (KCTC 11990BP) and Aspergillus oryzae SMF-138 (KCTC 11989BP) strains were mixed at a ratio of 7: 3, 7: 5, and 3: 7 (weight ratio) was inoculated to the substrate in an amount of 0.15-0.35 wt% based on the total weight of the substrate.

그 다음 발효시간을 유도기(입국~9시간), 발아기와 균체 성장기(9시간~30시간), 효소 생성기(30시간~출국_39시간)으로 설정하고 고상발효 온도는 상기 표 7의 실시예 4에 따라 설정하였다. Then, the fermentation time was set to be the induction period (9 hours for entry), germination period and cell growth period (9 hours to 30 hours), enzyme generator (30 hours to departure time = 39 hours) Respectively.

이때, 미생물은 증식함에 따라 발열 현상이 나타나므로, 고상발효는 배양시 하부에 냉풍을 불어 넣거나 뒤섞기를 하여 발열에 의한 배양물의 온도를 콘트롤하여야 한다. 이에 상기 발아기와 균체 성장기 단계에서는 뒤섞기를 하여 열을 발산시켜서 목적하는 품온을 유지할 수 있도록 하였다. At this time, since the microorganisms proliferate, a heat is generated. For the solid fermentation, the temperature of the culture should be controlled by heating by blowing cool air or by shaking the lower part. In the germination stage and the cell growth stage, shaking was performed to dissipate heat to maintain the desired temperature.

종국 혼합 비율 설정 Finally set blend ratio 항 목Item 리조푸스 델레마 SMF-136 : 아스퍼질러스 오리자에 SMF-138Risofus delerma SMF-136: Aspergillus oryzae SMF-138 실시예 6Example 6 7 : 37: 3 실시예 7Example 7 5 : 55: 5 실시예 8Example 8 3 : 73: 7

(1) pH 비교(1) pH comparison

먼저, 효소활성을 분석하기 위하여, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 pH 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.First, in order to analyze the enzyme activity, the pH change over time in the fermentation step of the strain was analyzed by the following method.

상기 실시예 6 내지 8의 각 시료를 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취한다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출한 후 여과하여 pH 측정한다.A certain amount of each of the samples of Examples 6 to 8 was sampled and taken in a blender to take 5 g. After adding 100 mL of 2% NaCl, extract at 30 ~ 1 hour at 25 ~ 30 ℃ and 100 ~ 200 rpm, and measure the pH by filtration.

수분 변화
(단위: 중량/중량%)
Moisture change
(Unit: weight / weight%)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 6(7:3)Example 6 (7: 3) 34.1934.19 32.9032.90 32.1032.10 30.1430.14 실시예 7(5:5)Example 7 (5: 5) 35.4435.44 31.0731.07 31.0731.07 30.8730.87 실시예 8(3:7)Example 8 (3: 7) 34.0234.02 31.5331.53 30.3930.39 29.0929.09

그 결과, 상기 표 및 도 13에서 나타난 바와 같이, 실시예 7의 비율로 혼합된 복합균주에서 발효단계에서 가장 높은 수분량을 유지하여, 효소의 활성이 잘 유지될 수 있음을 확인할 수 있다.As a result, as shown in the above table and FIG. 13, it can be confirmed that the enzyme activity can be maintained well by maintaining the highest moisture content in the fermentation step in the mixed strains mixed at the ratio of Example 7.

그 다음, 균주의 발효단계에서 시간 경과에 따른 기질(실시예 6-8)내 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 생산량 변화를 하기의 방법으로 분석하였다.Then, the changes in the production amounts of glucoamylase, alpha-amylase and protease in the substrate (Examples 6-8) over time in the fermentation step of the strain were analyzed by the following method.

글루코아밀라아제Glucoamylase

글루코아밀라아제(glucoamylase) 활성 측정은 기질(substrate)을 제공하는 분석 키트 (MegazymeR-AMGR3)을 사용하였으며, 200mM sodium acetate buffer (pH 4.5)시약과 Trizma base (pH 8.5) 시약은 각각 실험실에서 sigma 제품을 사용하여 제조하였다. 기질 200㎕에 배양 완료된 균주의 효소 추출액 200㎕를 각각 넣고 40℃에서 10분간 반응하였다. 이후 3ml의 Trizma base을 넣어 반응을 정지하고 400nm에서 흡광을 측정하였다.The 200 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) reagent and the Trizma base (pH 8.5) reagent were used in the laboratory for the determination of glucoamylase activity using a Sigma product ≪ / RTI > 200 쨉 l of the enzyme extract of the cultured strain was added to each 200 쨉 l of the substrate, followed by reaction at 40 째 C for 10 minutes. The reaction was then stopped by adding 3 ml of Trizma base and the absorbance was measured at 400 nm.

알파-아밀라아제Alpha-amylase

알파-아밀라아제(α-amylase) 활성 측정은 기질(substrate), 정지시약(stop reagent), 칼리브레이터(calibrator)를 제공하는 분석 키드(Bioassay, DAMY-100)을 사용하여 측정하였다. 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 10㎕와 기질 190㎕를 넣고 5분간 37℃에서 반응 후 정지 시약 80㎕를 넣어 반응 중지 후 14,000rpm에서 5분간 원심 분리하여 상등액 200㎕를 취한 후 O.D 595nm에서 흡광을 각각 측정하였다.The measurement of alpha-amylase activity was carried out using an assay kit (Bioassay, DAMY-100) which provided a substrate, a stop reagent and a calibrator. After incubation for 5 minutes at 37 ° C, 80 μl of stopping reagent was added, and after stopping the reaction, the reaction mixture was centrifuged at 14,000 rpm for 5 minutes to obtain 200 μl of the supernatant, and the absorbance at OD 595 nm Respectively.

프로테아제Protease

시료 전처리로 시료를 일정량 채취하여 믹서기에 간 후 5g을 취했다. 2% NaCl 100mL을 넣은 후 25~30℃, 100~200rpm 조건으로 30~1시간 동안 추출했다. NO.2 Whatman filter paper로 추출액을 여과하여 여액(효소액)을 얻어 사용했다. 반응은 배양 완료된 상기 각 균주의 효소 1000㎕와 기질 2000㎕를 넣고 20분간 30℃에서 반응하였다. 0.4M TCA 5mL 30℃에서 20분간 반응, NO.4 Whatman filter paper 여과, 이후 여과액 1mL, 0.4M Na2CO3 5mL과 Foline 시약1mL를 처리후 30℃에서 20분간 반응후 660nm에서 OD 측정 후 계산하였다.A certain amount of the sample was sampled by the pretreatment of the sample, and after taking the sample in the blender, 5 g was taken. After adding 100 mL of 2% NaCl, the mixture was extracted at 25 to 30 DEG C and 100 to 200 rpm for 30 to 1 hour. The extract was filtered through NO.2 Whatman filter paper to obtain a filtrate (enzyme solution). The reaction was carried out by adding 1000 효 of the enzyme of each of the cultured strains and 2000 기 of the substrate and reacting at 30 캜 for 20 minutes. 0.4 M TCA 5 ml of the reaction mixture was reacted at 30 ° C for 20 minutes, filtered through NO.4 Whatman filter paper, then treated with 1 ml of filtrate, 5 ml of 0.4 M Na2CO3 and 1 ml of Foline reagent, and after 20 minutes of reaction at 30 ° C after OD measurement at 660 nm .

Glucoamylase
(단위 : U/g)
Glucoamylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 6(7:3)Example 6 (7: 3) 0.00.0 12.812.8 50.450.4 981.1981.1 실시예 7(5:5)Example 7 (5: 5) 0.00.0 10.510.5 52.752.7 800.7800.7 실시예 8(3:7)Example 8 (3: 7) 0.00.0 11.111.1 32.132.1 105.1105.1

α-amylase
(단위 : U/g)
α-amylase
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 6(7:3)Example 6 (7: 3) 0.00.0 9.29.2 32.332.3 91.591.5 실시예 7(5:5)Example 7 (5: 5) 0.00.0 32.532.5 73.273.2 322.9322.9 실시예 8(3:7)Example 8 (3: 7) 0.00.0 120.8120.8 53.153.1 23.123.1

Protease
(단위 : U/g)
Protease
(Unit: U / g)
0시간
(입국)
0 hours
(Entrance)
9시간
9 hours
20시간
20 hours
39시간
(출국)
39 hours
(Departure)
실시예 6(7:3)Example 6 (7: 3) 0.00.0 0.50.5 2.52.5 19.519.5 실시예 7(5:5)Example 7 (5: 5) 0.00.0 3.33.3 25.525.5 88.988.9 실시예 8(3:7)Example 8 (3: 7) 0.00.0 0.00.0 2.62.6 5.95.9

그 결과, 표 16 내지 표 18 및 도 14 내지 도 16에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 7의 비율로 혼합한 복합균주로 발효시 세 효소가 고루 높은 농도를 나타내었으며, 특히 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 농도가 월등히 높은 것으로 나타나, 효소 활성이 뛰어남을 알 수 있다.As a result, as can be seen from Tables 16 to 18 and Figs. 14 to 16, the three strains showed a high concentration when fermenting with the complex strain mixed at the ratio of Example 7, and in particular, alpha-amylase and protease And the enzyme activity was excellent.

상기 결과를 종합하여 보면, 리조푸스 델레마 및 아스퍼질러스 오리자에 균주를 7:3로 혼합한 실시예 6은 유기산을 생성하는 리조푸스 델레마 균주의 영향으로 출국시 pH가 낮게 도출되었으며, 글루코아밀라아제 활성이 높게 도출되었으나, 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제, 프로테아제의 3가지 효소 활성이 고루 높게 나오게 하려는 복합 효소 활성의 목적에 맞지 않기 때문에 현미발효물 고상발효 최적화 조건에는 적합하지 않았다.The results are summarized as follows. In Example 6, in which the strain was mixed with Risofus delema and Aspergillus oryzae at a ratio of 7: 3, pH was lowered at the time of departure due to the effect of the Risofus delrema strain producing the organic acid, Although the glucoamylase activity was highly derived, it was not suitable for the conditions for optimizing the solid fermentation of the brown rice fermentation because it did not meet the purpose of the complex enzyme activity that the three enzyme activities of glucoamylase, alpha-amylase and protease were expected to be high.

상기 두 균주를 3:7로 혼합한 실시예 8은 알파-아밀라아제 활성이 높은 아스퍼질러스 오리자에 균주의 활성에 의해 고상발효 20시간부터 제국 과정이 진행됨과 동시에 기질(현미)의 액화가 함께 진행되어 출국시 온전한 형태의 고상발효물을 기대하기 어려웠다. 또한 고상발효 과정 중 알파-아밀라아제의 활성이 나타나면서 기질을 분해하였기 때문에 입국 후 39시간 후인 발효 완료시 효소 활성이 높지 않아, 현미의 고상발효 조건에는 적합하지 않았다.In Example 8 where the two strains were mixed at a ratio of 3: 7, the emulsion process proceeded from 20 hours after the solid phase fermentation due to the activity of the strain in Aspergillus oryzae having high alpha-amylase activity, and the liquefaction of the brown rice It was difficult to expect a solid fermented product in the form of a complete form at the time of going out. In addition, since the enzymatic activity of alpha - amylase appeared during the solid fermentation process, enzymes were not active at the completion of fermentation 39 hours after the entry, and were not suitable for solid fermentation conditions of brown rice.

상기 두 균주를 5:5로 혼합하여 발효한 실시예 7은 유기산과 글루코아밀라아제를 생성하는 리조푸스 델레마 균주와 프로테아제, 알파-아밀라아제외 세포벽 분해 효소를 생성하는 아스퍼질러스 오리자에의 발효결과, 고상 발효물내에 목적하는 효소인 글루코아밀라아제, 알파-아밀라아제 및 프로테아제의 활성이 모두 높게 나타나, 고상발효에 적합함을 알 수 있다.Example 7, which was fermented by mixing the above two strains at a ratio of 5: 5, showed a fermentation result of Aspergillus oryzae which produces protease and α-amylase external cell wall degrading enzyme, Rizopus delarema strain producing organic acid and glucoamylase , The activities of the desired enzymes glucoamylase, alpha-amylase and protease are shown to be high in the solid fermentation product, which is suitable for solid phase fermentation.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

한국생명공학연구원 유전자은행Korea Biotechnology Research Institute KCTC11989BP,KCTC11990BPKCTC11989BP, KCTC11990BP 2011072820110728

Claims (10)

입자 평균 직경이 1.0 내지 2.5 mm인 고상의 현미 분쇄물이 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주를 포함하는 복합균주에 의해 30 내지 36 ℃에서 발효된 것이며,
상기 복합균주는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae) 및 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar)가 4:6 내지 6:4의 중량비로 혼합된 복합균주인, 현미의 고상(solid-phase) 발효물.
A solid brown rice powder having an average particle diameter of 1.0 to 2.5 mm is fermented at 30 to 36 占 폚 by a complex strain comprising an Aspergillus sp . Strain and a Rhizopus sp. Lt; / RTI &
The complex strain is a solid-phase fermentation product of brown rice, which is a complex strain in which Aspergillus oryzae and Rhizopus delemar are mixed at a weight ratio of 4: 6 to 6: 4 .
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주는 글루코아밀라아제(glucoamylase), 알파-아밀라아제(α-amylase) 및 프로테아제(protease) 중 하나 이상을 생산하는 균주인, 현미의 고상 발효물. The method of claim 1, wherein the Aspergillus spp and Rhizopus crispus in strain glucoamylase (glucoamylase), alpha-one amylase (α-amylase) and protease (protease) (Aspergillu s sp. ) (Rhizopus sp.) The solid fermented product of brown rice, which is a strain that produces the above. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 균주는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae) SMF-138(KCTC 11989BP)이고, 상기 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 균주는 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar) SMF-136(KCTC 11990BP) 균주인, 현미의 고상 발효물.The method of claim 1, wherein the Aspergillus genus (Aspergillu s sp.) Strains are Aspergillus and the scan duck chair (Aspergillus oryzae) SMF-138 ( KCTC 11989BP), the separation tank crispus in (Rhizopus sp.) Strain is Rhizopus A solid fermented product of brown rice, which is a strain of Rhizopus delemar SMF-136 (KCTC 11990BP). 삭제delete 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항의 현미의 고상 발효물 제조방법으로,
33.5 내지 35.5 중량%의 수분함량을 가지는 고상의 현미 분쇄물을 포함하는 기질에 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae) 및 리조푸스 델레마(Rhizopus delemar) 균주를 접종하는 단계; 및
상기 고상의 현미 분쇄물에 접종된 균주를 30 내지 36 ℃에서 30 내지 46시간 동안 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하는 단계;
를 포함하는 현미의 고상 발효물 제조방법.
The method for producing a solid fermented product of brown rice according to any one of claims 1, 3 and 5,
A step of inoculating Aspergillus oryzae and Rhizopus delemar strains to a substrate comprising a solid phase brown rice powder having a water content of 33.5 to 35.5% by weight; And
Culturing the strain inoculated with the solid phase brown rice powder at 30 to 36 DEG C for 30 to 46 hours with varying temperature over time;
≪ / RTI >
제7항에 있어서, 상기 제조방법은, 상기 균주의 접종 단계 전에,
통현미를 침지한 후 건져낸 다음, 통현미 전체 부피에 대하여 15 내지 35 부피%의 크기로 분쇄하고, 상기 현미 분쇄물을 증미하는 단계를 포함하여 고상의 현미를 전처리하여 고상의 현미 분쇄물을 제조하는 단계를 포함하는, 현미의 고상 발효물 제조방법.
8. The method according to claim 7, wherein, before the step of inoculating the strain,
And a step of pulverizing the brown rice flour into a size of 15 to 35% by volume based on the total volume of the brown rice flour, and then heating the brown rice flour to pre-treat the solid brown rice to prepare a solid brown rice flour ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제7항에 있어서, 상기 시간에 따라 온도를 변화시키며 배양하는 단계는,
30 내지 34℃로 7 내지 11시간 동안 배양하는 발효 유도기 단계;
30 내지 36℃로 9 내지 13시간 동안 배양하는 발아기 단계;
32 내지 36℃로 8 내지 12시간 동안 배양하는 균체 성장기 단계; 및
34 내지 36℃로 8 내지 10시간 동안 배양하는 효소 생성기 단계;
를 포함하는, 현미의 고상 발효물 제조방법.
8. The method of claim 7, wherein the step of varying and varying the temperature over time comprises:
A fermentation inducing step of culturing at 30 to 34 DEG C for 7 to 11 hours;
A germic step of culturing at 30 to 36 DEG C for 9 to 13 hours;
Culturing the cells at 32 to 36 DEG C for 8 to 12 hours; And
An enzyme producing step of culturing at 34 to 36 DEG C for 8 to 10 hours;
≪ / RTI >
제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항의 현미의 고상 발효물을 포함하는 식품.A food comprising a solid fermented product of brown rice according to any one of claims 1, 3 and 5.
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