KR102481205B1 - 고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애 bc-2100 및 이를 이용한 맥주 제조 - Google Patents
고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애 bc-2100 및 이를 이용한 맥주 제조 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100 및 이를 이용한 맥주의 제조에 관한 것으로, 본 발명의 효모는 고농도의 당과 산성 환경에 내성을 가져 빠른 성장 및 고농도의 알코올 생성이 가능하여 외국 양조 효모의 대체제로 활용할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100 및 이를 이용한 맥주의 제조에 관한 것이다.
맥주가 유럽에서 오래 전에 만들어지고, 전 세계에 퍼져나가게 된 것은 순수한 물, 질 좋은 보리, 섬세한 향기와 맛의 홉 등 원재료와 깊은 연관이 있다. 또한, 제조방식과 지역 전통에 따라 다양한 맥주가 생산되고 있다 현대 맥주는 19세기 구한말 때 서구 문물이 들어오면서 함께 유입된 게 최초로 추정한다.
한편, 한반도에서 최초로 생산한 맥주는 1933년 일본 자본이 설립한 조선맥주와 소화기린맥주이다. 두 회사는 8.15 광복 후 미군정이 관리하다가 민간에 불하되면서 조선맥주는 크라운맥주로, 소화기린맥주는 동양맥주가 되었다. 이것이 각각 후대의 하이트맥주와 OB맥주로 이어진다.
수제맥주(크래프트비어)는 기존 맥주와 동일하게 맥아, 홉, 효모, 물, 4가지를 주재료로 사용해서 제조되는데, 이는 개인이나 소규모 양조장이 주를 이룬다. 수제맥주는 주로 자체 개발한 제조법에 따라 만들어지며 맥아의 종류, 맥아의 함량, 효모의 종류, 발효방법, 발효온도, 숙성기간, 부재료에 따라서 다양한 맛을 가질 수 있다는 특징이 있다.
2020년 한국 수제맥주(크래프트비어) 시장의 규모는 1,180억원이며 전년도 대비 50%의 성장을 기록했다. 한국수제맥주협회에서는 2023년 한국 수제맥주 시장의 규모가 2,300억원까지 성장할 것으로 내다보고 있다.
그러나 국내에서 사용되는 대부분의 효모는 외국 수입 효모에 의존하고 있다. 이에, 수입 효모를 대체할 수 있는 양질의 효모의 개발이 필요한 실정이다.
한편, 본 특허는 과제번호 '2021-JB-RD-0118-01-101(2021.10.08.~2022.04.07.)', 연구사업명 '연구소기업 맞춤형 성장지원', 연구과제명 '발효공학 기반 첨단 균주개발 기술을 활용한 토종 양조효모 개발'의 도움을 받아 수행되었다.
본 발명은 수입 양조 효모에 대한 대체제로써 국내 전통발효식품으로부터 분리한 국내 효모를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 국내 효모를 이용하여 에탄올을 생산하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 하나의 목적은 국내 효모를 이용하여 맥주를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)를 제공한다.
이때, 상기 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)은, 바람직하게는 맥주 발효용 양조 균주인 것이 좋다.
또한, 본 발명은 효모를 이용하여 에탄올을 생산함에 있어서, 상기 효모로, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)를 사용하는 것을 특징으로 하는 에탄올 생산 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)을 양조 균주로 사용하여 제조된 맥주를 제공한다.
본 발명의 효모는 고농도의 당과 산성 환경에 내성을 가져 빠른 성장 및 고농도의 알코올 생성이 가능하여 외국 양조 효모의 대체제로 활용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명 BC-2100 효모 균주의 에탄올 생성능을 확인한 결과이다.
수제 맥주의 제조를 위해 이용되는 효모는 현재 수입 효모에 의존하고 있는 실정이다. 이에, 본 발명은 전통발효식품으로부터 고농도의 당과 산성 환경에서 더 빠르게 성장하고, 고농도의 에탄올을 생성할 수 있는 효모를 탐색하여 분리하였다.
본 발명에서는 상기한 균주를 '사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100'라 명명하였으며, 한국미생물보존센터에 기탁하여 2022년 03월 24일자로 수탁번호 KFCC11925P를 부여받았다.
본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)는, 대조군 효모에 비하여, 내당성, 내산성, 에탄올 생성능 및 에탄올 저항성이 증진되었음을 확인한 바, 기존 수입에 의존하던 외국 양조 효모를 대체하여 활용할 수 있다.
이에, 본 발명 효모를 맥주 제조에 사용하여 보다 빠른 맥주의 제조, 고농도의 알코올을 함유하는 맥주의 제조가 가능한 것을 확인하였다. 즉, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)은, 바람직하게는 맥주 발효용 양조 균주로 이용되는 것이 좋다.
한편, 본 발명은 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)를 이용하여 제조된 맥주를 제공한다.
본 발명의 맥주는 바람직하게 (a) 분쇄된 맥아를 50~80℃의 물에 첨가하고, 양조용 소금을 첨가하는 단계; (b) 60~90℃로 온도를 높여 당분을 추출하는 단계; (c) 65~95℃로 온도를 높여 스파징(sparging)하는 단계; (d) 살균 및 쿨링하는 단계; 및 (e) 본 발명의 효모를 접종하는 단계;를 포함하는 방법을 통해 제조될 수 있다.
이때, 상기 당분을 추출하는 단계는 맥아 첨가 물의 온도에 비해 높은 온도를 설정하여야지만 당분의 추출이 용이하고, 스파징 단계는 당분을 추출하는 단계에 비해 높은 온도를 설정하여야지만 잔당을 추출하기에 적합하다.
한편, 상기 살균 과정에서는 선택적으로 홉 또는 효모 영양제를 추가로 더 첨가할 수 있는데, 해당 공정을 통해 맥주에 향미를 부여하고, 박테리아의 성장을 저해하며, 효모의 성장을 증진시킬 수 있다.
또한, 상기 쿨링은 15~45℃의 온도로 냉각하는 과정을 말하는 것으로, 맥주에 접종하기 위한 효모의 생장온도에 적합한 온도라면 그 온도범위를 한정(제한)하지 않는다.
이외 맥주의 제조를 위하여 통상적으로 알려진 기법을 더 적용할 수 있으며, 이외는 당업계 종사자에 널리 알려진 공정을 이용할 수 있는 바, 그 구체적인 기재를 생략하기로 한다.
한편, 본 발명은 본 발명은 효모를 이용하여 에탄올을 생산함에 있어서, 상기 효모로, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)를 사용하는 것을 특징으로 하는 에탄올 생산 방법을 제공한다.
본 발명의 효모는 고농도의 당과 산성 환경에 내성을 가져 빠른 성장 및 고농도의 알코올 생성이 가능하여 외국 양조 효모의 대체제로 활용할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예 또는 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 또는 실험예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 본 발명 효모 균주의 선별 및 동정]
1. 효모 균주의 선별
누룩으로부터 효모 1,000점을 분리하여 내당성, 내산성, 에탄올 생성능이 우수한 균주를 선별하고자 하였다.
효모를 분리하기 위해 암피실린(100㎍/㎖) 또는 카나마이신(100㎍/㎖) 각각을 함유하는 YPDA(Yeast extract 10g/L, Peptone 20g/L, Glucose 20g/L, Agar 15~20g/L)배지를 사용하였다.
시료를 멸균된 증류수로 3번 세척한 후에 10-2 ~ 10-8로 희석하여 상기에서 제조한 YPDA배지에 도말하여 30℃에서 3일 동안 정치배양하였다. 이후, 효모로 보이는 단일 콜로니들을 보존하기 위해서 15~20% 글리세롤(Glycerol)을 함유하도록 만들어 초저온냉동고(-75 ~ -80℃)에 보관하였다.
2. 에탄올 생성능 비교
에탄올 생성능이 우수한 균주를 선별하기 위하여, 상기에서 선별된 균주를 이용하여 에탄올 생성능 실험을 진행하였다. 구체적으로, 대조군 균주인 상업효모(미국)와 실험군 균주들을 2% YPD 배지 10㎖에 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였다. 이후, 2%, 10% 및 20% YPD 배지 각각 10㎖에 초기 OD 0.1이 되도록 균주를 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였고 배양완료 즉시 샘플을 채취하였다.
채취한 샘플을 HPLC로 분석하여 에탄올 생산량을 확인하였다. 분석에 사용된 HPLC는 Agilent 1100 Series이고, 컬럼은 Aminex의 HPX-87H이고, 이동상은 5mM 황산 버퍼를 사용하였다. 모든 샘플은 3회 반복 측정하여 데이터를 분석하였다 (도 1). 도 1에는 대조군 균주인 상업효모(미국)와 실험군 균주 중 가장 우수한 에탄올 생성능을 보인 BC-2100 효모 균주의 에탄올 생성능을 확인한 결과이다.
실험 결과, BC-2100 효모 균주는 20% YPD 배지 조건에서 대조군 균주인 상업효모(미국)의 에탄올 생산량인 35.1g/L보다 높은 생산량인 57.91g/L를 보이는 것을 확인함으로써, 우수한 에탄올 생성능을 확인할 수 있었다.
3. 내당성 비교
선별된 균주들의 내당성을 비교하기 위하여, 단일 콜로니를 YPD(Yeast extract 10g/L, Peptone 20g/L, Glucose 20g/L) 10㎖에 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였다.
이후, 배양액을 포도당 2%, 10%, 20% 및 30%의 포도당을 함유하는 YPD(Yeast extract 10g/L, Peptone 20g/L, Glucose 20~300g/L)배지 각각 10㎖에 초기 OD 0.1이 되도록 접종하였다. 접종된 각각의 배양액을 96웰 플레이트에 180㎕씩 2회 반복으로 분주하였다. 그 후, Microplate reader(Synergy HT, BioTek instrument, Winooski, VT, USA)에서 30℃, 180rpm으로 48시간 동안 배양하였다. 이후, 600㎚에서 흡광도를 30분마다 측정하여 비교하였고, 가장 우수한 내당성을 보인 BC-2100 효모 균주를 대표로 하여 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
| 균주/조건 | 2% YPD | 10% YPD | 20% YPD | 30% YPD |
| 상업효모(미국) | 0.110 | 0.086 | 0.056 | 0.037 |
| BC-2100 | 0.134 | 0.099 | 0.066 | 0.041 |
| 균주/조건 | 2% YPD | 10% YPD | 20% YPD | 30% YPD |
| 상업효모(미국) | 1.332 | 1.817 | 1.883 | 1.852 |
| BC-2100 | 1.367 | 1.825 | 1.945 | 1.870 |
실험 결과, BC-2100 균주가 상업효모(미국)보다 높은 비성장 속도와 최대 흡광도를 가지는 것으로 나타나, BC-2100 균주가 우수한 내당성을 보유하는 것을 확인할 수 있었다.
4. 내산성 비교
2%의 포도당을 함유하는 YPD 배지에 젖산을 첨가하여 각각 pH 5.5, 4.5, 3.5 및 2.5의 2% YPD를 제조하여 배지로 사용하였다. 이후, 단일 콜로니를 YPD 배지 10㎖에 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였다.
배양액을 pH 5.5, 4.5, 3.5 및 2.5의 2% YPD 배지 각각 10㎖에 초기 OD 0.1이 되도록 접종하였다. 접종된 각각의 배양액을 96웰 플레이트에 180㎕씩 2회 반복으로 분주하였다. 이후, Microplate reader(Synergy HT, BioTek instrument, Winooski, VT, USA)에서 30℃, 180rpm으로 48시간 동안 배양하였다. 이후 600㎚에서 흡광도를 30분마다 측정하여 비교하였고, 가장 우수한 내산성을 보인 BC-2100 효모 균주를 대표로 하여 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
| 균주/조건 | 2% YPD, pH3.5 | 2% YPD, pH4.5 | 2% YPD, pH5.5 |
| 상업효모(미국) | 0.056 | 0.092 | 0.105 |
| BC-2100 | 0.070 | 0.134 | 0.143 |
| 균주/조건 | 2% YPD, pH3.5 | 2% YPD, pH4.5 | 2% YPD, pH5.5 |
| 상업효모(미국) | 1.274 | 1.233 | 1.286 |
| BC-2100 | 1.502 | 1.356 | 1.469 |
실험 결과, 대조군과 실험군 균주 모두 YPD 2%, pH 2.5 배지에서는 성장하지 않았다. 다만, 다른 산성 조건에서는 BC-2100 균주가 상업효모(미국)보다 높은 비성장 속도와 최대 흡광도를 가지는 것으로 나타나, BC-2100 균주가 우수한 내산성을 보유하는 것을 확인할 수 있었다.
5. 에탄올 저항 비교
상기 실험을 통해 내당성, 내산성, 에탄올 생성능이 우수한 균주로 확인된 BC-2100 균주의 에탄올 저항성을 확인하였다. 구체적으로 YPD 2%에 3%, 5%, 7% 및 10%의 에탄올을 함유하는 배지를 제작하였다.
대조군 균주인 상업효모(미국)와 BC-2100 균주를 2% YPD 배지 10㎖에 각각 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였다. 이후, 배양액을 미리 제조한 에탄올 3, 5, 7 및 10%를 함유하는 YPD 2% 배지 각각 10㎖에 초기 OD 0.1이 되도록 접종하여 진탕배양기에서 30℃, 200rpm으로 24시간 동안 배양하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
| 균주/조건 | 2% YPD, EtOH 3% | 2% YPD, EtOH 5% | 2% YPD, EtOH 7% |
| 상업효모(미국) | 4.59 | 0.37 | 0.29 |
| BC-2100 | 7.33 | 5.92 | 5.01 |
실험 결과, 대조군 균주와 BC-2100 균주 모두 YPD 2%에 10% 에탄올을 함유하는 배지에서는 성장하지 않았다. 다만, 다른 에탄올 농도 조건에서는 BC-2100 균주가 상업효모(미국)보다 24시간 OD가 높은 것으로 나타나, BC-2100 균주가 우수한 에탄올 저항성을 보유하는 것을 확인할 수 있었다.
6. BC-2100 균주의 동정
상기 실험을 종합한 결과 내당성, 내산성, 에탄올 생성능 및 에탄올 저항성이 우수하게 나타난 균주인 'BC-2100'를 본 발명의 균주로 선택하고 이의 동정을 수행하였다. 균주의 동정을 위하여, 18S rRNA 염기서열을 시퀀싱하였다.
구체적으로, 먼저 상기 선별된 균주의 콜로니를 NS1(5'-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3') 및 NS24(5'-AAACCTTGTTACGACTTTTA-3') 프라이머로 Dyne Direct PCR (containing UDG/UTP)(BN430, 다인바이오)를 사용하여 PCR을 수행하였다. 이후, PCR 산물을 LaboPass™ PCR Purification Kit(CMR0112, 코스모진텍)를 이용하여 정제하였다. 그 후, 동일한 프라이머로 ABI 3730XL System을 사용하는 마크로젠에 시퀀싱을 의뢰하였다. BLAST 프로그램을 실행하여 시퀀싱 분석된 염기서열을 동정하였고, 해당 균주가 사카로마이세스 세레비지애와 99%의 상동성을 가지는 것을 확인하였다.
[실시예 2: 본 발명 효모 균주를 이용한 맥주의 제조]
5㎏의 2-Row Pale Malt(Weyermann, German) 맥아를 분쇄 후, 66℃로 맞춰진 28L의 물에 넣었다. 이후, 15g의 양조용 소금(Brewing Salt; Calcium sulfate, Calcium Chloride)을 첨가하였다.
1시간 동안 물의 온도를 66℃로 유지해주고, 10분 동안 78℃로 온도를 올려준 뒤 10분 동안 유지하여 맥아로부터 당분을 추출하였다. 맥아의 잔당을 추출하기 위하여 스파징(sparging) 과정을 거치는데, 이때 80℃의 물 5L를 첨가하여 잔당을 추출하였다. 살균을 위하여 100℃에서 60분 동안 끓이는 작업을 진행하였다.
살균 단계가 끝나면 발효 온도인 21~23℃까지 차가운 물을 순환시켜 쿨링시켰다. 쿨링된 맥즙을 2개의 20L 발효조에 10L씩 채우고 미리 배양시켜 놓은 BC-2100 균주를 6 million cells/㎖이 되도록 맥즙에 접종하였다. 접종 후 21~23℃의 온도를 유지하며 7일 동안 발효하여 맥주를 제조하였다.
<110> Biocraft
<120> Novel native fermented yeast Saccharomyces cerevisiae BC-2100 for
using production of high alcohol beer and beer production using
thereof
<130> YP-22-045
<160> 1
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 1050
<212> DNA
<213> Saccharomyces cerevisiae
<220>
<221> rRNA
<222> (1)..(1050)
<223> This is 18S rRNA of Saccharomyces cerevisiae BC-2100
<400> 1
tcccctcatc agttatccct ttttttttag ttcctttact acatggttta actgtggtaa 60
ttctagagct aatacatgct taaaatctct accctttgga agagatgttt ttcttagata 120
actaatcttt ttcttccgac tctttgatga ttcataataa cttttctaat cgcatggctt 180
tgtgctggcg atggttcatt caaatttctg ccctatcaac tttctatggt aggatagtgg 240
cctaccatgg tttccacggg taacggggaa taagggttcg attccggaga gggagcctga 300
gaaacggcta ccacatccaa ggaaggcagc aggcgcgcaa attacccaat cctaattcag 360
ggaggtagtg acaataaata acgatacagg gcccattcgg gtcttgtaat tggaatgagt 420
acaatgtaaa taccttaacg aggaacaatt ggagggcaag tctggtgcca gcagccgcgg 480
taattccagc tccaatagcg tatattaaag ttgttgcagt taaaaagctc gtagttgaac 540
tttgggcccg gttggccggt ccgatttttt cgtgtactgg atttccaacg gggcctttcc 600
ttctggctaa ccttgagtcc ttgtggctct tggcgaacca ggacttttac tttgaaaaaa 660
ttagagtgtt caaagcaggc gtattgctcg aatatattag catggaataa tagaatagga 720
cgtttggttc tattttgttg gtttctagga ccatcgtaat gattaatagg gacggtcggg 780
ggcatcagta ttcaattgtc agaggtgaaa ttcttggatt tattgaagac taactactgc 840
gaaagcattt gccaaggacg ttttcattaa tcaagaacga aagttagggg gatcgaagat 900
gatcagatac cgtcgtagtc ttaaccataa actatgccga ctaagggatc gggtggtgtt 960
tttttaatga cccactcggc accttacgag aaatcaaagt cctttgggtt ttggggggga 1020
gtatggtccg caaggcttga aacttaaaag 1050
Claims (4)
- 에탄올 농도가 3~7%(v/v)인 조건에서 생육할 수 있는 맥주 발효용 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P).
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- 에탄올 농도가 3~7%(v/v)인 조건에서 생육할 수 있는 맥주 발효용 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) BC-2100(기탁번호: KFCC11925P)을 양조 균주로 사용하여 제조된 맥주.
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| KR1020220043537A KR102481205B1 (ko) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | 고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애 bc-2100 및 이를 이용한 맥주 제조 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890016163A (ko) * | 1988-04-12 | 1989-11-28 | 박용성 | 고농도 알콜생산 효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae) 두산 1호와 이를 이용한 알콜발효 방법 |
| KR100770607B1 (ko) * | 2006-09-25 | 2007-10-29 | 김연박 | 내당성 및 내알코올성이 우수한 사카로마이세스 세레비제 ａｄｓ-１１ ｋａｃｃ ９３０４３ｐ 및 그를 이용한 알코올 발효 |
| KR101073145B1 (ko) | 2009-07-22 | 2011-10-12 | 수원대학교산학협력단 | 고수율 에탄올 생산효모인 사카로마이세스 세레비지애 kk1과 이를 이용한 에탄올발효법 |
| KR101087760B1 (ko) | 2009-01-05 | 2011-11-30 | 한국생명공학연구원 | 신규한 재조합 효모 균주 및 이를 이용한 에탄올 및 목적단백질의 동시 생산 방법 |
| KR20120107681A (ko) * | 2011-03-22 | 2012-10-04 | 인천대학교 산학협력단 | 신균주 사카로마이세스 세레비지애 ｎｋ28 및 이를 이용한 포도주 제조방법 |
| KR20160060616A (ko) * | 2016-05-09 | 2016-05-30 | 경기도 | 향미증진 양조용 효모 사카로마이세스 세레비지애 및 이를 이용하여 제조한 발효주 |
| KR20160060434A (ko) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 경기도 | 향미증진 양조용 효모 사카로마이세스 세레비지애 및 이를 이용하여 제조한 발효주 |
-
2022
- 2022-04-07 KR KR1020220043537A patent/KR102481205B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890016163A (ko) * | 1988-04-12 | 1989-11-28 | 박용성 | 고농도 알콜생산 효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae) 두산 1호와 이를 이용한 알콜발효 방법 |
| KR100770607B1 (ko) * | 2006-09-25 | 2007-10-29 | 김연박 | 내당성 및 내알코올성이 우수한 사카로마이세스 세레비제 ａｄｓ-１１ ｋａｃｃ ９３０４３ｐ 및 그를 이용한 알코올 발효 |
| KR101087760B1 (ko) | 2009-01-05 | 2011-11-30 | 한국생명공학연구원 | 신규한 재조합 효모 균주 및 이를 이용한 에탄올 및 목적단백질의 동시 생산 방법 |
| KR101073145B1 (ko) | 2009-07-22 | 2011-10-12 | 수원대학교산학협력단 | 고수율 에탄올 생산효모인 사카로마이세스 세레비지애 kk1과 이를 이용한 에탄올발효법 |
| KR20120107681A (ko) * | 2011-03-22 | 2012-10-04 | 인천대학교 산학협력단 | 신균주 사카로마이세스 세레비지애 ｎｋ28 및 이를 이용한 포도주 제조방법 |
| KR20160060434A (ko) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 경기도 | 향미증진 양조용 효모 사카로마이세스 세레비지애 및 이를 이용하여 제조한 발효주 |
| KR20160060616A (ko) * | 2016-05-09 | 2016-05-30 | 경기도 | 향미증진 양조용 효모 사카로마이세스 세레비지애 및 이를 이용하여 제조한 발효주 |
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