KR102020830B1 - 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징 및 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 당 농도에 우수한 발효 특징을 보이고, 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2에 관한 것으로, 본 발명은 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징을 보이며, 저온 감수성을 발휘하는 신규 제빵용 효모, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2를 제공한다. 즉, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 말토오즈 이용능이 높아 낮은 당 농도에서도 우수한 발효능을 발휘하며, 고당내성을 보유하여 높은 당 농도에서도 우수한 발효능을 발휘한다. 따라서, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 당 함량이 적은 빵부터 당 함량이 높은 빵까지, 광범위하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 저온 감수성을 발휘하여 냉장 유통에도 매우 적합한 특성을 보인다.
Description
본 발명은 신규 제빵용 효모에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 다양한 당 농도에 우수한 발효 특징을 보이고, 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2에 관한 것이다.
현대에는 신선한 빵을 공급하기 위한 효율적인 대량생산 시스템(공장에서 생산한 빵을 매장에서 굽는 방식)을 구축하기 위해 다양한 빵 제조방식 및 유통방법이 소개되고 있으며, 대표적인 예가 냉동반죽과 냉장반죽의 유통이다. 빵의 종류와 제조 및 유통공정의 특성이 다양함을 고려할 때, 각 특성을 가장 잘 반영할 수 있는 효모의 선택이 빵 품질에 있어 가장 주요한 요소가 될 수 있으며, 현재 다양한 특성을 가진 효모가 개발되어 상업적으로 이용되고 있다.
그 중 가장 대표적인 경우가 당 함량에 대하여 발효특성이 다른 빵 효모이다. 수크로오즈 첨가량이 적은 빵의 밀가루 반죽에 사용되는 빵 효모는 대부분 사용되는 밀가루의 말토오즈를 이용하는 능력이 강한 빵 효모를 사용하고 있으며, 수크로오즈 첨가량과 염 농도가 높은 빵에는 내당(염)성이 강한 빵 효모가 사용되고 있다. 또한, 냉동반죽 또는 냉장반죽에 활용을 위해서는 냉동내성을 지닌 효모 또는 저온에서 감수성을 갖는 효모 등을 선택하여 사용되고 있다.
효모는 발효에 관여하며, 맛과 향, 풍미를 좌우하는 제빵의 핵심 요소이지만, 그동안 몇몇 글로벌 업체에서 개발, 생산된 것을 수입하여 사용하거나, 외국종균을 구입하여 국내에서 생산하는 실정이다. 한국의 발효식품은 국내 발효미생물 자원 확보를 위한 소재로서 무한한 가치를 가지고 있다. 그동안 발효공정에 관한 연구는 많이 진행되었지만, 실질적으로 발효에 관여하는 미생물에 관한 연구는 부족한 실정이며, 국내 토종의 발효 미생물을 자원화하는 사례는 미진하여 국가적인 지원 자체도 부족한 실정이다.
제빵의 향시적인 발효성공을 위해서는 발효종균인 효모가 제빵환경에서 잘 적응할 수 있도록 종균의 개량이 요구된다. 또한, 품질향상 및 더 많은 시장개척을 위하여 제빵의 풍미 및 기능적 특성을 증가시키기 위해서도 종균 개량연구가 필요한 실정이다.
선행연구를 통해 누룩으로부터 분리한 토종효모(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1로 만든 제품은 맛과 풍미, 노화지연 등 품질향상 효과가 높아 우수한 제빵용 효모로 사용되고 있다.
하지만, SPC-SNU 70-1 균주는 말토오즈 이용력이 높지 않아 당(설탕)이 첨가되지 않는 경우 우수한 발효력을 기대할 수 없는 문제가 있었고, 또한 설탕이 높게 첨가된 경우, 균주 내 자당분해효소 (invertase)의 활성이 높아 설탕을 글루코오스와 프럭토오스로 빠르게 분해하고, 이로 말미암아 주변의 삼투압을 높임으로써 오히려 자신의 발효를 억제하는 문제가 있었다. 즉, SPC-SNU 70-1 균주는 설탕이 없거나 아주 낮은 경우 및 설탕이 높은 환경에서는 발효 균주로 사용하기에 다소 무리가 있었던 것이다.
또한, 밀가루 반죽의 저온 유통 중에는 발효가 진행되지 않는 것이 품질 관리상 요구되는데, 종래의 SPC-SNU 70-1 균주는 저온 (10℃)에서도 발효가 진행되어 유통 중 품질 관리가 용이하지 않은 문제가 있었다.
이에 본 발명은 당 함량에 크게 의존하지 않고, 다양한 당 함량에서도 우수한 발효능을 보이며, 저온 (10℃) 냉장 유통 온도에서 발효 억제 특성도 보이는 신규 효모를 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)을 제공한다.
본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)을 밀가루에 첨가한 후 발효시켜 제조된 것을 특징으로 하는 제빵용 반죽물을 제공한다.
본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)을 밀가루에 첨가한 후 발효시키고, 베이킹(baking)하여 제조된 것을 특징으로 하는 빵을 제공한다.
본 발명은 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징을 보이며, 저온 감수성을 발휘하는 신규 제빵용 효모, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2를 제공한다. 즉, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 말토오즈 이용능이 높아 낮은 당 농도에서도 우수한 발효능을 발휘하며, 고당내성을 보유하여 높은 당 농도에서도 우수한 발효능을 발휘한다. 따라서, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 당 함량이 적은 빵부터 당 함량이 높은 빵까지, 광범위하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 저온 감수성을 발휘하여 냉장 유통에도 매우 적합한 특성을 보인다.
하기 도면에서 공통적으로 사용되는 산업적 효모 1은 오뚜기 생이스트 골드(주식회사 조흥)이고, 산업적 효모 2는 LT-3 생이스트 (오리엔탈 이스트)를 사용하였다.
도 1은 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2의 선발과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 효모별 ITS 시퀀스(sequence) 차이를 규명한 결과이다.
도 3은 수크로오즈 0%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 4는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 5는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 6은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 7은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 8은 맥분 대비 당 0% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 9는 맥분 대비 당 8% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 10은 맥분 대비 당 20% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 11은 냉장온도(10℃)에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 1은 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2의 선발과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 효모별 ITS 시퀀스(sequence) 차이를 규명한 결과이다.
도 3은 수크로오즈 0%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 4는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 5는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 6은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 7은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
도 8은 맥분 대비 당 0% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 9는 맥분 대비 당 8% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 10은 맥분 대비 당 20% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
도 11은 냉장온도(10℃)에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
선행연구를 통해 누룩으로부터 분리한 토종효모(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1로 만든 제품은 맛과 풍미, 노화지연 등 품질향상 효과가 높아 우수한 제빵용 효모로 사용되고 있다.
하지만, SPC-SNU 70-1 균주는 말토오즈 이용력이 높지 않아 당(설탕)이 첨가되지 않는 경우 우수한 발효력을 기대할 수 없는 문제가 있었고, 또한 설탕이 높게 첨가된 경우, 균주 내 자당분해효소 (invertase)의 활성이 높아 설탕을 글루코오스와 프럭토오스로 빠르게 분해하고, 이로 말미암아 주변의 삼투압을 높임으로써 오히려 자신의 발효를 억제하는 문제가 있었다. 즉, SPC-SNU 70-1 균주는 설탕이 없거나 아주 낮은 경우 및 설탕이 높은 환경에서는 발효 균주로 사용하기에 다소 무리가 있었던 것이다.
또한, 밀가루 반죽의 저온 유통 중에는 발효가 진행되지 않는 것이 품질 관리상 요구되는데, 종래의 SPC-SNU 70-1 균주는 저온 (10℃)에서도 발효가 진행되어 유통 중 품질 관리가 용이하지 않은 문제가 있었다.
이에 본 발명은 당 함량에 크게 의존하지 않고, 다양한 당 함량에서도 우수한 발효능을 보이며, 저온 (10℃) 냉장 유통 온도에서 발효 억제 특성도 보이는 신규 효모를 개발하여 제공하고자 한다.
효모의 형질 개량은 다양한 방법으로 진행되고 있으며, 계대배양을 통한 적응진화(Adaptive evolution), 유전자 변형(Genetic Modification, GM), 유전자 편집(CRISPR-Cas9), 육종 등의 방법이 사용된다. 그 중 본 발명에서는 효모육종(Yeast Mating) 기술을 통해 무당에서 고당 농도까지의 여러 밀가루 반죽에서 우수한 발효력을 가지는 신규 효모, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2를 선발한 것이다. 본 발명에서는 이렇게 선발한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2를 2018년 08월 16일자로 한국생명공학연구원에 기탁하여, 기탁번호 KCTC 13620BP를 부여받았다.
한편, 하기 실험에 의할 경우, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2가 말타아제 활성 증진 및 인버타아제 활성 감소로 인하여 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1에 비하여 무당환경 및 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서 발효력이 더 높음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 프렌치 빵과 같은 무당, 식빵과 같은 저당 및 단팥빵과 같은 고당 빵 제조에 범용적으로 사용될 수 있는 것이다.
또한, 냉장 온도에서 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2가 상업적 효모와 거의 같은 수준으로 냉장 발효가 저해됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 냉장유통용 효모로 사용될 수 있는 것이다.
이에 본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)를 밀가루에 첨가한 후 발효시켜 제조된 것을 특징으로 하는 제빵용 반죽물을 제공한다.
또한, 본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)를 밀가루에 첨가한 후 발효시키고, 베이킹(baking)하여 제조된 것을 특징으로 하는 빵을 제공하는데, 상기 베이킹(baking)은 굽는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예 또는 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 또 실험예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
다만, 하기에서는 산업적 효모 1로는 오뚜기 생이스트 골드(주식회사 조흥)를 사용하였고, 산업적 효모 2로는 LT-3 생이스트 (오리엔탈 이스트)를 사용하였다.
[
실시예
1:
사카로마이세스
세레비지애
(
Saccharomyces
cerevisiae
) SPC 73-2의 선발]
선행 연구에서 누룩에서 발굴한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 (KCTC 12776BP, 대한민국등록특허 제10-1551839호)과 상업적 효모 1의 사분체(tetrad)를 분리한 후, 1차 교배(mating)를 통해 MAT1 효모를 만들었다. 그 후, MAT1 효모와 또 다른 상업적 효모 2의 사분체 분리 및 우수한 사분체 선발 후, 2차 교배를 통해 SPC 73-2 효모를 개발하였다 (도 1). 이렇게 선발한 균주를 SPC 73-2라 명명하였고, 한국생명공학연구원에 기탁하여 2018년 08월 16일자로 기탁번호 'KCTC 13620BP'를 부여받았다.
도 1은 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2의 선발과정을 나타낸 모식도이다.
또한, 효모별 ITS 시퀀스(sequence) 차이를 규명한 결과, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2가 상기 사용된 SPC-SNU 70-1, 상업적 효모 1, 상업적 효모 2와 유전학적 차이가 있음을 확인할 수 있었다 (도 2). 도 2는 효모별 ITS 시퀀스(sequence) 차이를 규명한 결과이다.
[
실험예
1: 효모
생육배지에서의
사카로마이세스
세레비지애
(
Saccharomyces
cerevisiae
) SPC 73-2의 당
이용능
확인]
개발된 효모의 수크로오즈 농도에 따른 당 이용능 확인을 위하여, 2%의 말토오즈와 0%, 20%, 50%의 다양한 수크로오즈가 함유된 효모생육 배지환경에서 수크로오즈와 말토오즈의 소모 양상을 확인하였다. 당 이용능 분석을 위한 구체적인 효모 배양 조건은 다음과 같다.
배지는 효모 추출물 1%, 펩톤 2%, 말토오즈 2%, 수크로오즈 각각 0%, 20%, 50%를 첨가하여 제조하였고, 30℃, 80rpm의 조건으로 플라스크에서 배양하였으며, 시간별로 샘플을 수득하여 당 이용능을 분석하였다. 이때, 말토오즈는 밀가루 내에 말토오즈가 존재함을 고려하여, 밀가루와 비슷한 환경 조성을 위해 첨가하였다.
1.
수크로오즈
0%,
말토오즈
2% 환경에서의 소모 양상
수크로오즈가 첨가되지 않은 환경(수크로오즈 0% + 말토오즈 2%)에서 효모를 배양한 결과, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 선행연구에서 개발한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1에 비하여 말토오즈 이용능력이 향상되었음을 알 수 있었다 (표 1, 도 3). 이러한 결과를 바탕으로 개발 효모의 말타아제(maltase)활성이 증진됨에 따라 당이 첨가되지 않은 제빵 배합에서의 발효력 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.
도 3은 수크로오즈 0%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이다.
| SPC-SNU 70-1 | 상업적 효모 1 | 상업적 효모 2 | SPC 73-2 | |
| 말토오즈 소모속도 (g/L/h) | 1.31 | 1.69 | 2.07 | 1.97 |
2.
수크로오즈
20%,
말토오즈
2% 환경에서의 소모 양상
수크로오즈 20%와 말토오즈가 함께 첨가된 환경에서 효모 배양하였다.
그 결과, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1은 말토오즈를 이용하지 않고 수크로오즈를 소모하였지만, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 말토오즈 이용능이 우수하여, 수크로오즈를 거의 소모하지 않는 것을 확인하였다 (표 2, 도 4 내지 5).
도 4는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이고, 도 5는 수크로오즈 20%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
| SPC-SNU 70-1 | 상업적 효모 1 | 상업적 효모 2 | SPC 73-2 | |
| 말토오즈 소모속도 (g/L/h) | 0.01 | 0.30 | 0.35 | 0.45 |
| 수크로오즈 소모속도 (g/L/h) | 7.43 | 0.88 | 0.84 | 0.73 |
한편, 효모 내의 인버타아제(invertase)의 활성이 높으면 수크로오즈를 글루코오스(glucose)와 프럭토오스(fructose)로 빠르게 분해하여 빵 효모 주변의 삼투압이 증가해 효모의 발효가 억제되는 모습을 보인다. 하지만, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 말타아제 활성이 증진되고, 인버타아제 활성이 감소하여, 당이 첨가되어 있는 환경에서도 삼투압에 영향받지 않고 제빵활성 증진 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.
3.
수크로오즈
50%,
말토오즈
2% 환경에서의 소모 양상
수크로오즈 50%와 말토오즈가 함께 첨가된 고당 환경(수크로오즈 50% + 말토오즈 2%)에서의 효모 배양하였다. 그 결과, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1은 수크로오즈를 대사하지만, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 수크로오즈를 소모하지 못하는 것을 확인하였다 (표 3, 도 6 내지 7). 이는, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2의 인버타아제 활성이 낮아 수크로오즈를 단당인 글루코오스와 프럭토오스로의 분해를 늦춤으로써 빵 효모 주변의 삼투압 증가를 억제하여 내당성을 가질 수 있게 되는 것이다. 이러한 결과에 따라, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 고당 빵에서 발효력 증진 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단할 수 있었다.
한편, 도 6은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 말토오즈 이용능을 확인한 결과이고, 도 7은 수크로오즈 50%, 말토오즈 2%의 환경에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모의 수크로오즈 이용능을 확인한 결과이다.
| SPC- SNU 70-1 | 상업적 효모 1 | 상업적 효모 2 | SPC 73-2 | |
| 말토오즈 소모속도 (g/L/h) | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 수크로오즈 소모속도 (g/L/h) | 6.1 | 0 | 0 | 0 |
주) 말토오즈 소모속도가 '0'으로 나왔으나, 이는 발효시간이 짧아서 이와 같이 나온 것으로, 발효시간을 증가시키면 상기 표 2를 참조할 때, SPC 73-2 및 상업적 효모 1, 2는 SPC-SNU 70-1 균주에 비해 말토오즈 소모능이 보다 높게 현출될 것으로 추론된다.
4.
VITEK2
분석을 통한 효모별 당
이용능
차이 규명
VITEK2 분석을 통하여, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1, 2 별 당 이용능 차이를 규명하고자 하였으며, 그 차이를 하기 표 4, 표 5에 나타내었다. 또한, VITEK2 분석에 사용된 기질(substrates)을 표 6, 표 7에 나타내었다.
| SPC- SNU 70-1 | 상업적 효모 1 | 상업적 효모 2 | SPC 73-2 | |
| LysA | - | - | - | - |
| IMLTa | - | - | - | - |
| LeuA | + | + | + | + |
| ARG | - | - | - | - |
| ERYa | - | - | - | - |
| GLYLa | - | - | - | - |
| TyrA | - | - | - | - |
| BNAG | - | - | - | - |
| ARBa | - | - | - | - |
| AMYa | - | - | - | - |
| dGALa | + | + | + | + |
| GENa | - | - | - | - |
| dGLUa | + | + | + | + |
| LACa | - | - | - | - |
| MAdGa | - | - | - | - |
| dCELa | - | - | - | - |
| GGT | - | - | - | - |
| dMALa | + | + | + | + |
| dRAFa | + | + | + | + |
| NAGA1 | - | - | - | - |
| dMNEa | + | + | + | + |
| dMELa | - | - | - | - |
| dMLZa | - | - | - | - |
| SPC- SNU 70-1 | 상업적 효모 1 | 상업적 효모 2 | SPC 73-2 | |
| ISBEa | - | - | - | - |
| IRHAa | - | - | - | - |
| XLTa | - | - | - | - |
| dSORa | - | - | - | - |
| SACa | + | + | + | + |
| URE | - | - | - | - |
| AGLU | - | - | - | - |
| dTURa | + | + | + | + |
| dTREa | - | + | + | + |
| NO3a | - | - | - | - |
| IARAa | - | - | - | - |
| dGATa | - | - | - | - |
| ESC | - | - | - | - |
| IGLTa | - | - | - | - |
| dXYLa | - | - | - | - |
| LATa | + | - | - | - |
| ACEa | + | + | + | + |
| CITa | - | - | - | - |
| GRTas | - | - | - | - |
| IPROa | - | - | - | - |
| 2KGa | - | - | - | - |
| NAGa | - | - | - | - |
| dGNTa | - | - | - | - |
| Well | Test | Mnemonic | Amount/Well |
| 3 | L-Lysin-ARYLAMIDASE | LysA | 0.0228㎎ |
| 4 | L-MALATE assimilation | IMLTa | 0.15㎎ |
| 5 | Leucine-ARYLAMIDASE | LeuA | 0.0234㎎ |
| 7 | ARGININE GP | ARG | 0.15㎎ |
| 10 | ERYTHRITOL assimilation | ERYa | 0.3㎎ |
| 12 | GLYCEROL assimilation | CLYLa | 0.16㎕ |
| 13 | Tyrosine ARYLAMIDASE | TyrA | 0.0276㎎ |
| 14 | BETA-N-ACETYL-GLUCOSAMINIDASE | BNAG | 0.0408㎎ |
| 15 | ARBUTIN assimilation | ARBa | 0.3㎎ |
| 18 | AMYGDALIN assimilation | AMYa | 0.3㎎ |
| 19 | D-GALACTOSEassimilation | dGALa | 0.3㎎ |
| 20 | GENTIOBIOSE assimilation | GENa | 0.3㎎ |
| 21 | D-GLUCOSE assimilation | dGLUa | 0.3㎎ |
| 23 | LACTOSE assimilation | LACa | 0.96㎎ |
| 24 | METHYL-A-D-GLUCOPYRANOSIDE assimilation | MAdGa | 0.3㎎ |
| 26 | D-CELLOBIOSE assimilation | dCELa | 0.3㎎ |
| 27 | GAMMA-GLUTAMYL-TRANSFERASE | GGT | 0.0228㎎ |
| 28 | D-MALTOSE assimilation | dMALa | 0.3㎎ |
| 29 | D-RAFFINOSE assimilation | dRAFa | 0.3㎎ |
| 30 | PNP-N-acetyl-BD-galactosaminidase 1 | NAGA1 | 0.0306㎎ |
| 32 | D-MANNOSE assimilation | dMNEa | 0.3㎎ |
| 33 | D-MELIBIOSE assimilation | dMELa | 0.3㎎ |
| 34 | D-MELEZITOSE assimilation | dMLZa | 0.3㎎ |
| Well | Test | Mnemonic | Amount/Well |
| 38 | L-SORBOSE assimilation | ISBEa | 0.3㎎ |
| 39 | L-RHAMNOSE assimilation | IRHAa | 0.3㎎ |
| 40 | XYLITOR assimilation | XLTa | 0.3㎎ |
| 42 | D-SORBITOR assimilation | dSORa | 0.1875㎎ |
| 44 | SACCHAROSE/SUCROSE assimilation | SACa | 0.3㎎ |
| 45 | UREASE | URE | 0.15㎎ |
| 46 | ALPHA-GLUCOSIDASE | AGLU | 0.036㎎ |
| 47 | D_TURANOSE assimilation | dTURa | 0.3㎎ |
| 48 | D-TREHALOSE assimilation | dTREa | 0.3㎎ |
| 49 | NITRATE assimilation | NO3a | 0.03㎎ |
| 51 | L-ARABINOSE assimilation | IARAa | 0.3㎎ |
| 52 | D-GALACTURONATE assimilation | dGATa | 0.15㎎ |
| 53 | ESCULIN hydrolysis | ESC | 0.225㎎ |
| 54 | L-GLUTAMATE assimilation | IGLTa | 0.15㎎ |
| 55 | D-XYLOSE assimilation | dXYLa | 0.3㎎ |
| 56 | DL-LACTATE assimilation | LATa | 0.15㎎ |
| 58 | ACETATE assimilation | ACEa | 0.15㎎ |
| 59 | CITRATE (SODIUM) assimilation | CITa | 0.15㎎ |
| 60 | GLUCURONATE ASSIMILATION | GRTas | 0.15㎎ |
| 61 | L-PROLINE assimilation | IPROa | 0.15㎎ |
| 62 | 2-KETO-D-GLUCONATE assimilation | 2KGa | 0.15㎎ |
| 63 | N-ACETYL-GLUCOSAMINE assimilation | NAGa | 0.15㎎ |
| 64 | D-GLUCONATE assimilation | dGNTa | 0.15㎎ |
[
실험예
2:
사카로마이세스
세레비지애
(
Saccharomyces
cerevisiae
) SPC 73-2의 발효능 평가]
본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1이 적용된 반죽의 가스 발생력을 비교하고자 하였다.
실험에 사용된 효모는 YPD 배양배지에서 24시간(30℃, 250rpm) 배양 후 원심분리를 통해 균체회수, 세척 및 탈수를 통해 고형분 34%에 맞추어 발효력 측정에 이용하였다. 당 농도에 따른 빵 반죽의 조성은 하기 표 8과 같다.
| 0% sugar | 8% sugar | 20% sugar | |
| 강력분 | 100g | 100g | 100g |
| 설탕 | 0g | 8g | 20g |
| 탈지분유 | 0g | 4g | 4g |
| 정제염(소금) | 2g | 2g | 2g |
| 쇼트닝 | 3g | 3g | 3g |
| 급수(물) | 65g | 65g | 53.75g |
| S. cerevisiae SPC 73-2 | 3.15g | 3.375g | 3.4g |
가스발생력 측정은 반죽조성물 25g을 취하여 가스발생력측정기(Fermometer)를 통해 30℃ 온도 조건에서 10시간의 측정값을 기재하였다. 도면상의 가스발생량은 단위시간당 10분간 발생하는 가스발생량을 측정한 것이다. (도 8 내지 10).
도 8은 맥분 대비 당 0% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1의 발효력을 확인한 결과이고, 도 9는 맥분 대비 당 8% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1의 발효력을 확인한 결과이며, 도 10은 맥분 대비 당 20% 반죽에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1의 발효력을 확인한 결과이다.
실험 결과, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1에 비하여 저당(0%), 고당(20%) 반죽에서의 발효력이 우수하며, 상업적 효모 1과 비슷하거나 우수한 발효력을 보였다. 또한, 당 8%의 반죽에서 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2의 초기 발효력 및 발효지속력이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
[
실험예
3:
사카로마이세스
세레비지애
(
Saccharomyces
cerevisiae
) SPC 73-2의 저온 (10℃) 감수성 평가]
저온 (10℃)에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 1이 적용된 반죽의 가스 발생력을 비교함으로써, 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 균주가 저온 감수성을 갖는지 평가하고자 하였다 (도 11). 가스발생력 측정은 상기 실험예 2와 동일하게 진행하였다.
도 11은 냉장온도(10℃)에서, 본 발명 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC-SNU 70-1 및 상업적 효모 2의 발효력을 확인한 결과이다.
실험 결과, 냉장 온도에서 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2는 상업적 효모 2와 거의 같은 수준으로 냉장 발효가 저해되는 결과를 확인할 수 있었다.
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC13620BP
수탁일자 : 2018816
Claims (3)
- 말타아제(maltase) 활성이 증진되고, 인버타아제(invertase) 활성이 감소되어 저(低)설탕농도부터 고(高)설탕농도까지 발효능이 우수하며, 저온 생장에 감수성이 있는 것을 특징으로 하는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP).
- 말타아제(maltase) 활성이 증진되고, 인버타아제(invertase) 활성이 감소되어 저(低)설탕농도부터 고(高)설탕농도까지 발효능이 우수하며, 저온 생장에 감수성이 있는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)을 밀가루에 첨가한 후 발효시켜 제조된 것을 특징으로 하는 제빵용 반죽.
- 말타아제(maltase) 활성이 증진되고, 인버타아제(invertase) 활성이 감소되어 저(低)설탕농도부터 고(高)설탕농도까지 발효능이 우수하며, 저온 생장에 감수성이 있는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) SPC 73-2 (KCTC 13620BP)을 밀가루에 첨가한 후 발효시키고, 베이킹(baking)하여 제조된 것을 특징으로 하는 빵.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180172190A KR102020830B1 (ko) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징 및 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180172190A KR102020830B1 (ko) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징 및 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR102020830B1 true KR102020830B1 (ko) | 2019-09-11 |
Family
ID=67949085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180172190A KR102020830B1 (ko) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 다양한 당 농도에서 우수한 발효 특징 및 저온 감수성을 가진 신규 제빵용 효모 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102020830B1 (ko) |
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-
2018
- 2018-12-28 KR KR1020180172190A patent/KR102020830B1/ko active IP Right Grant
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