KR20000073826A - Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component - Google Patents

Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component Download PDF

Info

Publication number
KR20000073826A
KR20000073826A KR1019990017375A KR19990017375A KR20000073826A KR 20000073826 A KR20000073826 A KR 20000073826A KR 1019990017375 A KR1019990017375 A KR 1019990017375A KR 19990017375 A KR19990017375 A KR 19990017375A KR 20000073826 A KR20000073826 A KR 20000073826A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lactic acid
vitamin
culture medium
culture
soybean
Prior art date
Application number
KR1019990017375A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100289501B1 (en
Inventor
장호남
장용근
권선훈
최동원
이평천
임성진
이우기
Original Assignee
윤덕용
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤덕용, 한국과학기술원 filed Critical 윤덕용
Priority to KR1019990017375A priority Critical patent/KR100289501B1/en
Publication of KR20000073826A publication Critical patent/KR20000073826A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100289501B1 publication Critical patent/KR100289501B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/56Lactic acid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: Provided is a production method of lactic acid using a culture medium containing components, which are derived from beans. Thereby, high concentration of lactic acid is produced with low production cost. CONSTITUTION: A production method of lactic acid(2-hydroxypropionic acid) is characterized by comprising the following steps: (i)inoculating and culturing lactic acid fermentation microorganism in culture medium, which comprises components such as bean powder, bean protein and hydrolysat of the bean protein, derived from beans, and also vitamin; (ii) collecting lactic acid from the culture. 1 liter of culture medium contains 5-300g of components based on 1kg of carbon source content and also comprises 0.1 microg-10mg of vitamin which selected from the group consisting of vitamin B1, vitamin B2, vitamin B6, biotin, nicotinic acid, and aminobenzoic acid. The microorganism in particular, Bacillus, Lactobacillus, Lactococcus or Streptococcus sp., is cultured at 35-45°C of temperature, pH5.0-6.5 by anaerobic fed batch culture or continuos culture.

Description

콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법{Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component}Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soy-Derived Ingredients {Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component}

본 발명은 콩 유래 성분을 이용한 젖산(유산, lactic acid, 2-hydroxypropionic acid)의 생산방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 미생물을 이용하여 젖산을 생산하는 발효공정에 있어서, 콩가루, 콩단백질 또는 콩단백질의 가수분해물 등 콩으로부터 유래한 성분을 젖산발효 미생물 배양배지에 포함시켜 복합질소원으로서 이용함으로써, 우수한 생산성능 및 높은 경제성으로 젖산을 생산할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing lactic acid (lactic acid, lactic acid, 2-hydroxypropionic acid) using soybean-derived components. More specifically, in the fermentation process for producing lactic acid by using microorganisms, a component derived from soybean, such as soy flour, soy protein or hydrolyzate of soy protein, is included in the lactic acid fermentation microorganism culture medium and used as a complex nitrogen source. The present invention relates to a method for producing lactic acid with excellent productivity and high economic efficiency.

산업적으로 널리 사용되고 있는 젖산은 화학합성이나 미생물의 발효공정을 이용해서 생산할 수 있다. 최근에는 전세계 생산량의 약 50%를 차지하던 젖산의 화학합성공정은 그 비중이 줄어들고 있는 반면, 환경친화적이고 자연계에 풍부하게 존재하는 탄소원(전분, 포도당, 설탕, 유당 등)을 이용하는 젖산의 발효에 의한 생산방법이 개발되고 있으며, 젖산이 생분해성 고분자 및 환경친화적인 산업용 용제의 주원료로 사용될 수 있다는 가능성이 알려짐에 따라, 보다 낮은 비용으로 젖산을 대량생산할 수 있는 여러 가지 방법이 시도되고 있다. 특히 젖산발효의 원료비용은 전체 공정의 경제성에 가장 중요한 영향을 미치기 때문에, 보다 값싼 배양배지를 개발하여 생산비용을 낮추려는 연구가 활발히 진행되고 있다.Lactic acid, which is widely used industrially, can be produced by chemical synthesis or microbial fermentation process. In recent years, the chemical synthesis process of lactic acid, which has accounted for about 50% of the world's production, has been decreasing.While its use is low, fermentation of lactic acid using environmentally friendly carbon sources (starch, glucose, sugar, lactose, etc.) Production methods have been developed, and since it is known that lactic acid can be used as a main raw material for biodegradable polymers and environmentally friendly industrial solvents, various methods for mass production of lactic acid at lower cost have been attempted. In particular, since the raw material cost of lactic acid fermentation has the most important effect on the economics of the entire process, studies are being actively conducted to develop cheaper culture media to lower production costs.

젖산생산을 위한 미생물 배양배지는 일반적으로 탄소원과 질소원으로 구성되며, 사용되는 미생물의 영양요구특성을 맞추기 위해 비타민, 핵산, 지질등과 함께 인, 마그네슘, 황 등의 무기염류를 미생물의 특성에 맞추어 미량씩 첨가함으로써 완성되는데, 특히, 락토바실러스 등의 혐기성 균주들은 외부로부터 많은 종류의 성장인자들을 제공해 주어야만 세포의 성장과 활성이 유지되는 것으로 알려져 있다. 이런 높은 영양요구성 때문에, 기존의 젖산생산을 위한 배지에는 아미노산과 비타민 등 영양성분을 다량 포함하는 복합질소원이 필수적으로 이용되어 왔는 바, 이러한 복합질소원은 효모추출물로 대표되며, 옥수수침지액, 말트추출물, 유청(whey) 등이 사용되는 경우도 있지만, 지금까지는 효모추출물이 가장 효과적인 것으로 알려져 있고, 거의 모든 젖산균 배양공정에서 효모추출물을 질소원으로 사용하고 있다. 이러한 젖산생산용 배양배지 구성성분으로서의 효모추출물은 가격이 아주 비싸기 때문에, 미생물 배양을 통한 젖산생산에서의 전체적인 생산비용을 줄이기 위해서는 반드시 배제되거나 그 사용량을 줄여야 하는 문제가 제기되었으며, 많은 연구자들이 이를 개선하기 위한 노력을 해왔다.Microbial culture medium for lactic acid production is generally composed of carbon source and nitrogen source, and inorganic salts such as phosphorus, magnesium, sulfur, etc. along with vitamins, nucleic acids, lipids, etc. It is completed by adding a small amount. In particular, anaerobic strains such as Lactobacillus are known to maintain the growth and activity of cells only by providing many kinds of growth factors from the outside. Due to this high nutrient composition, the complex nitrogen source containing a large amount of nutrients such as amino acids and vitamins has been essentially used in the medium for producing lactic acid. Such complex nitrogen source is represented by yeast extract, corn steep liquor and malt. Extracts, whey, etc. may be used, but so far, yeast extracts are known to be the most effective, and yeast extracts are used as nitrogen sources in almost all lactic acid bacteria culture processes. Since yeast extract as a cultivation medium for lactic acid production is very expensive, there has been a problem that must be excluded or reduced in order to reduce the overall production cost in lactic acid production through microbial culture, and many researchers have improved it. I have been trying to.

이러한 노력의 대표적인 예로서, 1996년 핀란드의 후자넨(Hujanen) 등은 미생물 발효에 의한 젖산생산시 사용되는 효모추출물의 사용량을 줄이기 위하여, 보리의 말트추출물, 펩톤, 그래스추출물(grass extract), 카제인가수분해물, 옥수수침지액 또는 알콜증류폐액사료에 의한 효과를 관찰하여, 말트추출물과 소량(4g/L)의 효모추출물을 배양배지 중의 질소원으로 이용할 경우, 발효속도는 조금 떨어지지만 효모추출물만을 사용했을 때(22g/L)와 동일한 농도(90 내지 100g/L)의 젖산을 얻을 수 있음을 보고하였다(참조: M. Hujanen and Y.-Y, Linko (1996), Effect of temperature and various nitrogen sources on L(+)-lactic acid production by Lactobacillus casei, Applied Microbiology and Biotechnology 45:307-313).As a representative example of this effort, in 1996, Hujanen et al., Maltese, Peptone, Grass extract, Casein of barley to reduce the amount of yeast extract used in lactic acid production by microbial fermentation Observing the effect of hydrolyzate, corn steep liquor or alcohol distillate waste feed, when malt extract and a small amount (4 g / L) of yeast extract were used as nitrogen source in culture medium, fermentation rate was decreased but only yeast extract was used. It has been reported that lactic acid at the same concentration (90-100 g / L) as when (22 g / L) can be obtained (M. Hujanen and Y.-Y, Linko (1996), Effect of temperature and various nitrogen sources on L (+)-lactic acid production by Lactobacillus casei, Applied Microbiology and Biotechnology 45: 307-313).

또한, 독일의 뵈가르트(Bogardts) 등은 우유처리공장의 유청폐액으로부터 젖산을 생산하는데 있어서, 효모추출물 등 복합질소원의 첨가 없이도 젖산발효가 가능한 균주를 유청으로부터 분리하고, 이를 이용한 연속발효공정과 젖산의 정제공정을 개발하는데 성공했다고 보고한 바 있다. 그들은 축산폐기물로 버려지는 유청폐액을 배양배지 중의탄소원과 질소원으로 사용할 경우, 별도의 효모추출물을 사용할 필요가 없기 때문에, 배지비용이 크게 절감되어 1 kg의 젖산을 66센트의 비용으로 생산할 수 있을 것으로 예상하였다(참조: P. Bogardts, et al., Integrated bioprocess for the simultaneous production of lactic acid and dairy sewage treatment, Bioprocess Engineering 19:321-329, 1998). 이때, 유청폐액에는 탄소원인 유당(lactose)을 물론 다량의 단백질과 기타영양성분이 포함되어 있으므로 상술한 효과가 가능했으나, 일반적으로는 유청만으로는 고농도의 젖산을 발효하기 위한 충분한 영양성분을 제공하지 못한다고 알려져 있어 이의 개선이 요구되었다.In addition, Bogardts et al., In producing lactic acid from whey waste in a milk processing plant, isolates a strain capable of fermenting lactic acid from whey without the addition of complex nitrogen sources such as yeast extract, and uses a continuous fermentation process using the same. It has been reported that it has succeeded in developing a purification process for lactic acid. They would be able to produce 1 kg of lactic acid at a cost of 66 cents, because whey wastes discarded as livestock waste would not have to use separate yeast extracts as carbon and nitrogen sources in the culture medium. Expected (P. Bogardts, et al., Integrated bioprocess for the simultaneous production of lactic acid and dairy sewage treatment, Bioprocess Engineering 19: 321-329, 1998). In this case, the whey waste liquid contained a large amount of lactose as a carbon source, as well as a large amount of protein and other nutrients, so the above-described effects were possible, but in general, whey alone does not provide sufficient nutrients for fermenting high concentrations of lactic acid. It is known that improvements were required.

아울러, 대한민국 특허공개 제 97-14592호 및 대한민국 특허 제 23366호 등에는 젖산을 생산하는데 있어서, 유청이나 옥수수침지액을 질소원으로 이용함으로써 효모추출물의 사용을 배제하는 방법을 개시하고 있으나, 이 또한 100g/L 이상의 높은 농도로 유청이나 옥수수침지액을 배양배지에 포함시켰기 때문에, 발효 후 젖산을 정제하는데 있어서 많은 지장을 초래하게 되었다. 이외에도, 지금까지 효모추출물의 대체를 위한 여러가지 연구결과가 발표되었으나, 아직까지 효모추출물을 완전히 대체함과 동시에, 높은 생산성능을 가지는 경제적인 젖산생산용 배양배지의 조성 및 이를 이용한 젖산의 생산방법은 개발되지 못한 상태였다.In addition, Korean Patent Publication No. 97-14592 and Korean Patent No. 23366 disclose a method of excluding yeast extract by using whey or corn steep liquor as a nitrogen source in producing lactic acid. Since whey or corn steep liquor was included in the culture medium at a high concentration of / L or more, it caused a lot of trouble in purifying lactic acid after fermentation. In addition, various research results for the replacement of yeast extracts have been published so far. However, the composition of economical lactic acid culture medium with high productivity and the production of lactic acid using the same have been completely replaced with yeast extract. It was not developed.

한편, 콩의 1996년 전세계 생산량은 약 1억 3천만 톤으로, 이 중 49%가 미국에서 생산되고 있으며, 콩은 전세계 유지종자(oil seed)의 50% 이상, 단백질 공급용 곡물가루(protein meal)의 60% 이상을 차지하는 등, 옥수수, 밀 등과 함께 막대한 양의 생산이 이루어지고 있는 바, 타 곡물에 비해 단백질(건조 중량기준 약 40%)과 식물성 유지(건조 중량기준 약 20%)를 다량 포함하고 있기 때문에, 식품으로서 뿐만 아니라, 축산사료, 산업용 유지 등 대단히 많은 상품의 원료로 이용되고 있다. 또한, 전기 콩으로부터 제조되는 콩가루(soybean meal)는 식품 및 사료의 원료로 대량 사용되고 있으며, 1996년 미국에서의 가격은 곡물 중 아주 낮은 가격대인 1 톤당 289미국달러였다(참조: SOYSTATS, A Reference Guide (1998) in American Soybean Association's WWW site, http://www.oilseeds.org/asa). 이러한 콩의 영양학적 장점과 낮은 생산가격을 감안할 때, 미생물 배양에 의한 젖산생산에 사용되는 1kg 당 약 3.3미국달러(미국 Universal Food 사의 효모추출물 제품인 Amberex 1003의 1991년 가격)인 효모추출물과 충분히 경쟁력이 있을 것으로 추측되었다.In 1996, soybeans produced around 130 million tonnes in 1996, of which 49% were produced in the United States, with more than 50% of the world's oil seeds and protein meals. It takes up more than 60% of), and produces a great amount of corn and wheat, so it has more protein (about 40% by dry weight) and vegetable oil (about 20% by dry weight) than other grains. It is used not only as a food but also as a raw material for a large number of commodities such as animal feed and industrial fats and oils. In addition, soybean meal made from electric soybeans is used in large quantities as a source of food and feed, and in 1996 the price in the United States was $ 289 US per tonne, the lowest price of grain (SOYSTATS, A Reference Guide). (1998) in American Soybean Association's WWW site, http://www.oilseeds.org/asa. Given the nutritional advantages of these soybeans and their low production prices, they are sufficiently competitive with yeast extract, which is about US $ 3.3 per kilogram (1991 price of Amberex 1003, a yeast extract product from Universal Food, USA) used for lactic acid production by microbial culture. It was supposed to be.

아울러, 유(Yoo) 등은 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei)의 젖산생산에 있어서, 고가의 효모추출물을 일부 대체하기 위하여, 카제인, 글루텐, 목화씨, 콩단백질 또는 동물조직의 가수분해물의 영향에 대해 실험한 결과, 5가지 비타민(엽산, 비타민 B2, 비타민 B5, 비타민 B6, 니코틴산)과 콩단백질의 가수분해물인 엔-지-소이펩톤(N-Z-soy peptone) 3.3g/L를 배양배지에 첨가함으로써, 10g/L의 효모추출물 농도를 5g/L로 줄일 수 있음을 발표하였다(참조: I. K. Yoo, et al., "Effect of B vitamin supplementation on lactic acid production by Lactobacillus casei", Journal of Fermentation and biotechnology, 84:172-175, 1997). 그러나, 전기 개시된 방법은 효모추출물을 완전히 대체할 수 없는 방법이었으며, 첨가시켜주는 비타민에 대한 자세한 구성이 개시되지 못하여, 젖산생산의 효율과 생산비를 낮추는데 있어서 더욱 개선이 필요한 실정이었다. 따라서, 효모추출물을 완전히 대체시킬 수 있는 젖산생산용 배양배지의 새로운 질소원을 개발하고, 이를 이용하여 고효율 및 저생산비에 의한 젖산생산을 가능하게 하는 방법을 개발하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.In addition, Yoo et al. Tested the effects of casein, gluten, cottonseed, soy protein, or hydrolysates of animal tissues to replace some of the expensive yeast extracts in lactic acid production of Lactobacillus casei. As a result, 3.3g / L of five vitamins (folic acid, vitamin B2, vitamin B5, vitamin B6, nicotinic acid) and soy protein hydrolysate NZ-soy peptone were added to the culture medium. It has been reported that yeast extract concentrations of 10 g / L can be reduced to 5 g / L (IK Yoo, et al., "Effect of B vitamin supplementation on lactic acid production by Lactobacillus casei", Journal of Fermentation and biotechnology, 84 : 172-175, 1997). However, the above-described method was a method that can not completely replace the yeast extract, and the detailed composition of the added vitamin was not disclosed, the situation that needs further improvement in lowering the efficiency and production cost of lactic acid production. Therefore, the necessity of developing a new nitrogen source of lactic acid production culture medium that can completely replace the yeast extract, and using this to develop a method for enabling lactic acid production by high efficiency and low production cost.

이에, 본 발명자들은 젖산발효 미생물의 배양배지에서 효모추출물의 사용을 완전히 대체할 수 있는 새로운 배지를 개발하고, 이를 이용하여 고농도의 젖산을 경제적으로 생산할 수 있는 기술을 확립하고자 예의 노력한 결과, 콩 유래 성분을 배양배지 중의 질소원으로 이용하고, 보조제로서 비타민을 첨가시켜줄 경우, 효모추출물을 사용할 때보다 적은 비용으로 우수한 젖산생산이 가능함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have developed a new medium that can completely replace the use of yeast extract in the culture medium of lactic acid fermentation microorganisms, and as a result of earnest efforts to establish a technology that can economically produce high concentration of lactic acid using this, soybean-derived When the ingredient is used as a nitrogen source in the culture medium and vitamin is added as an adjuvant, it was confirmed that excellent lactic acid production was possible at a lower cost than using the yeast extract, and thus the present invention was completed.

결국, 본 발명의 주된 목적은 콩 유래 성분을 포함하는 배양배지를 이용하여 고농도의 젖산을 낮은 배지비용으로 생산함으로써, 공정의 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 젖산의 경제적인 생산방법을 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide an economical production method of lactic acid that can greatly improve the economics of the process by producing a high concentration of lactic acid at a low medium cost using a culture medium containing soybean-derived components.

도 1은 콩 유래 성분을 포함하는 배양배지를 이용한 젖산발효에 있어서, 시간에 따른 젖산의 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the concentration of lactic acid over time in the lactic acid fermentation using a culture medium containing soybean-derived components.

도 2는 콩 유래 성분을 포함하는 배양배지를 이용한 젖산발효에 있어서, 시간에 따른 포도당의 농도를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the concentration of glucose over time in the lactic acid fermentation using a culture medium containing soybean-derived components.

도 3은 콩 유래 성분을 포함하는 배양배지를 이용한 젖산발효에 있어서, 시간에 따른 젖산 발효미생물의 농도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the concentration of lactic acid fermentation microorganisms with time in lactic acid fermentation using a culture medium containing soybean-derived components.

본 발명의 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법은 콩 유래 성분 및 비타민을 포함하는 배양배지에 젖산 발효미생물을 접종하여 배양하고, 전기 배양물로부터 젖산을 수득하는 공정을 포함한다. 이때, 콩 유래 성분으로서는 콩가루, 콩단백질 또는 콩단백질의 가수분해물을 이용할 수 있으며, 전기 콩 유래 성분은 제조된 상태에 따라 농도 및 성분이 다르기 때문에, 사용하는 미생물의 종류 및 포도당의 사용양에 따라 그 사용양이 달라질 수 있으나, 일반적으로 배양배지의 탄소원 함유량 1㎏을 기준으로, 배양배지 리터 당 50 내지 300g, 바람직하게는 70 내지 200g 포함시켜 사용한다. 콩단백질은 콩으로부터 정제된 통상의 콩단백질을 사용할 수 있으며, 콩단백질의 가수분해물은 콩가루로부터 효소반응을 통하여 제조할 수 있는데, 참고로 미국특허 제 4,882,180호에는 식품용 콩가수분해물의 제조방법에 대한 자세한 방법이 기술되어 있으며, 예로부터 간장 등 콩분해식품의 제조에 사용되는 미생물 및 상업화되어있는 단백질 분해효소을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.The production method of lactic acid using the soybean-derived component of the present invention includes a step of inoculating the culture medium containing soybean-derived components and vitamins by inoculating lactic acid fermentation microorganisms, and obtaining lactic acid from the electric culture. At this time, as the soy-derived component can be used soy flour, soy protein or hydrolyzate of soy protein, since the electric soy-derived component is different in concentration and composition depending on the prepared state, depending on the type of microorganism used and the amount of glucose used The amount of use may vary, but generally, based on 1 kg of the carbon source content of the culture medium, 50 to 300 g, preferably 70 to 200 g per liter of culture medium is used. Soy protein can be used as a conventional soy protein purified from soybean, hydrolyzate of soy protein can be prepared from the soy flour through an enzyme reaction, for reference, US Patent No. 4,882,180 is a method for producing soy hydrolyzate for food Detailed methods have been described and can be easily prepared using microorganisms and commercialized proteolytic enzymes used in the preparation of soybean-degraded foods such as soy sauce.

또한, 콩 유래 성분을 배양배지에 포함시켜 이용할 시에는 보조제로서 비타민을 소량 첨가해 주는 것이 필수적인 바, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B5, 비타민 B6, 비오틴, 니코틴산, 아미노벤조익산 및 이들의 등가물로 구성된 그룹으로부터 4가지 이상을 각각 배양배지 리터 당 0.1㎍ 내지 10㎎씩 포함시켜 주어야 한다. 이때, 비타민은 정제된 비타민을 조합하여 사용할 수도 있고, 각 비타민 성분을 다량 포함하는 통상의 산업용 배지성분 중에서 해당 비타민의 첨가범위에 맞추어 첨가시켜 줄 수도 있다. 배양배지는 젖산 발효미생물을 배양할 수 있는 통상의 설탕, 포도당, 유당으로 대표될 수 있는 탄소원 및 미량의 금속이온과 무기염이 포함된 배양배지를 사용할 수 있으며, 젖산 발효미생물은 바실러스(Bacillus), 락토바실러스(Lactobacillus), 락토코커스(Lactococcus) 또는 스트렙토코커스 (Streptococcus) 속의 통상적인 젖산 발효미생물을 이용할 수 있다. 구체적으로, 콩 유래 성분을 포함하는 배양배지를 적용시킬 수 있는 젖산 발효미생물로는 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 바실러스 코아규란스(Bacillus coagulans), 바실러스 레보락티커스(Bacillus laevolacticus), 락토바실러스 아밀로필러스(Lactobacillus amylophilus), 락토바실러스 아밀로보러스(Lactobacillus amylovorous), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 스트렙토코커스 페칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코커스 서모필러스(Streptococcus thermophilus), 스트렙토코커스 이눌리니스(Streptococcus inulinis), 스트렙토코커스 크레모리스(Streptococcus cremoris) 등이 있다.In addition, it is essential to add a small amount of vitamin as a supplement when using soy-derived ingredients in the culture medium, such as vitamin B1, vitamin B2, vitamin B5, vitamin B6, biotin, nicotinic acid, aminobenzoic acid, and their equivalents. Four or more from each group should be included in the range of 0.1 μg to 10 mg per liter of culture medium. In this case, the vitamins may be used in combination with purified vitamins, or may be added in accordance with the range of addition of the corresponding vitamin from the conventional industrial medium components containing a large amount of each vitamin component. The culture medium may be a culture medium containing a carbon source and trace metal ions and inorganic salts that can be represented by conventional sugars, glucose, lactose, which can cultivate lactic acid fermentation microorganisms, and the lactic acid fermentation microorganism is Bacillus Conventional lactic acid fermentation microorganisms of the genus Lactobacillus, Lactococcus or Streptococcus can be used. Specifically, lactic acid fermentation microorganisms to which a culture medium containing soybean-derived components can be applied include Lactobacillus rhamnosus, Bacillus coagulans, Bacillus lebolacticus, and Lactobacillus. Lactobacillus amylophilus, Lactobacillus amylovorous, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus helveticus Lactobacillus lactis, Streptococcus faecalis, Streptococcus thermophilus, Streptococcus inulinis, Streptococcus cremoris, and the like.

아울러, 젖산 발효미생물의 배양은 통상적인 회분식 또는 연속식 배양을 이용할 수 있으며, 각 젖산 발효미생물의 특성에 맞는 배양조건에 의하여 35 내지 45℃의 온도 및 pH 5.0 내지 6.5 범위에서, 혐기조건으로 배양을 수행한다. 전술한 방법에 의하여 젓산 발효미생물의 배양이 이루어진 후에는, 원심분리, 막분리, 산처리, 전기투석, 증발 등의 일련의 공지된 회수공정을 통하여 젖산용액을 배양물로부터 용이하게 수득할 수 있다.In addition, the culture of the lactic acid fermentation microorganisms may be used in a conventional batch or continuous culture, the culture in anaerobic conditions at a temperature of 35 to 45 ℃ and pH 5.0 to 6.5 by the culture conditions suitable for each lactic acid fermentation microorganisms. Perform. After culturing the fermented microorganisms of lactic acid by the above-described method, the lactic acid solution can be easily obtained from the culture through a series of known recovery processes such as centrifugation, membrane separation, acid treatment, electrodialysis, and evaporation. .

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .

비교 실시예 1: 효모추출물을 이용한 젖산생산Comparative Example 1: Lactic Acid Production Using Yeast Extract

효모추출물을 포함하는 배양배지를 사용했을 때의 젖산의 생산특성을 확인하기 위하여, 열멸균시킨 효모추출물을 포함하는 배양배지와 열멸균을 피하여 여과멸균시킨 효모추출물을 포함하는 배양배지를 이용한 회분식 배양을 수행하였다: 배양에 사용된 젖산 발효미생물은 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus ATCC 10863)이고, 전기 균주를 글리세롤이 포함된 MRS(Difco, 미국) 배지에서 1㎖씩 분주한 다음, -75℃의 냉동고에 보관하고 모든 발효의 배양종균으로 사용하였다. 회분식 배양을 위한 배양배지는 포도당 150g/L, 효모추출물(yeast extract, Difco, 미국) 15g/L, KH2PO42.5g/L, Na3-citrate·2H2O 0.5g/L, MgSO4·7H2O 0.2g/L, MnSO4·H2O 0.03g/L, FeSO4·7H2O 0.03g/L 및 H2SO40.01㎖/L가 되도록 제조하였으며, 100㎖의 2배 희석된 MRS 배지에 배양종균을 접종하고 12시간동안 진탕배양한 다음, 종배양배지의 효과를 줄이기 위하여 원심분리하여 증류수로 1회 세척하였으며, 초기 발효부피 2리터인 발효기에 접종하였다. 젖산 발효미생물의 배양에 따라 생성되는 젖산을 중화시키기 위하여, 암모니아수 원액을 사용하여 pH 6.0으로 배양배지의 pH를 유지시켰으며, 발효온도는 42℃로 유지하면서 약 60시간동안 배양을 진행하였다. 배양액 중의 세포농도는 채취한 배양액을 적절히 희석한 다음, 분광광도계(Ultrospec-3000, Pharmacia, 영국)를 이용하여 620nm의 파장에서 측정된 흡광도로부터 환산하였으며, 배양액 중의 포도당과 젖산의 농도는 배양액을 원심분리하여 미생물을 제거한 다음, 굴절율 검출기(RI detector)가 부착된 HPLC로 측정하였다: 이때, HPLC에 사용된 컬럼은 Aminex HPX-87H(Biorad, 미국)이었고, 10배 희석된 배양액을 10㎕씩 주입하여 분석하였다. 약 60시간 동안의 배양과정 중 시간에 따른 세포농도와 포도당 및 젖산의 농도를 상술한 방법으로 측정하였다(참조: 도 1 내지 도 3의 (●)). 도 1 내지 도 3에서 보듯이, 121℃에서 15분간 멸균시킨 효모추출물을 포함하는 배양배지를 이용한 회분식 배양에 의해서는 최고 112g/L 농도의 젖산이 60시간 내에 생산되었다.In order to confirm the production characteristics of lactic acid when a culture medium containing yeast extract is used, a batch culture using a culture medium containing heat sterilized yeast extract and a culture medium containing yeast extract filtered and sterilized to avoid heat sterilization The lactic acid fermentation microorganism used in the culture was Lactobacillus rhamnosus ATCC 10863, and the above strains were dispensed in 1 ml each of MRS (Difco, USA) medium containing glycerol, and then -75 ° C. It was stored in the freezer and used as a culture seed for all fermentations. Culture medium for batch culture is glucose 150g / L, yeast extract (yeast extract, Difco, USA) 15g / L, KH 2 PO 4 2.5g / L, Na 3 -citrate 2H 2 O 0.5g / L, MgSO 4 · 7H 2 O 0.2g / L, MnSO 4 · H 2 O 0.03g / L, FeSO 4 · 7H were prepared such that the 2 O 0.03g / L, and H 2 sO 4 0.01㎖ / L, 2 -fold dilution of 100㎖ Inoculated with the culture spawn in MRS medium and shaken for 12 hours, and then centrifuged and washed once with distilled water in order to reduce the effect of the culture medium, inoculated into a fermenter of 2 liters of the initial fermentation volume. In order to neutralize the lactic acid produced by the culture of lactic acid fermentation microorganisms, the pH of the culture medium was maintained at pH 6.0 using an aqueous ammonia solution, and the culture was performed for about 60 hours while maintaining the fermentation temperature at 42 ° C. The cell concentration in the culture solution was properly diluted and then converted from the absorbance measured at a wavelength of 620 nm using a spectrophotometer (Ultrospec-3000, Pharmacia, UK). The concentration of glucose and lactic acid in the culture solution was centrifuged. The microorganisms were separated to remove microorganisms, and then measured by HPLC with an RI detector attached: Aminex HPX-87H (Biorad, USA) was used for the column, and 10 µl of 10-fold diluted culture was injected. And analyzed. Cell concentration and glucose and lactic acid concentration over time during the culture process for about 60 hours were measured by the above-described method (see FIGS. 1 to 3 (●)). As shown in Figures 1 to 3, by batch culture using a culture medium containing a yeast extract sterilized for 15 minutes at 121 ℃ lactic acid of a maximum concentration of 112g / L was produced within 60 hours.

다음으로, 전기 실험에서 배양배지에 포함시킨 26g의 효모추출물은 121℃에서 15분간 열멸균했기 때문에, 효모추출물에 포함된 비타민이 열에 의해 변성되었을 우려가 있으므로, 필터를 이용하여 여과멸균시킨 효모추출물을 이용하여 같은 방법으로 회분식 배양을 진행하여 그 효과를 알아보았다(참조: 도 1 내지 도 3의 (○)). 도 1 내지 도 3에서 보듯이, 열멸균을 피하여 여과멸균시킨 효모추출물을 포함하는 배양배지를 이용할 경우, 최고 119g/L 농도의 젖산이 60시간 내에 생산됨으로써, 효모추출물을 열멸균하지 않고 여과멸균함으로써, 효모추출물에 포함된 비타민 등의 영양성분 파괴가 일어나지 않아, 젖산 발효미생물의 젖산 생산속도 뿐만 아니라 세포성장에 특히 큰 도움을 준다는 것을 확인할 수 있었고, 본 발명의 효과를 자세히 관찰하기 위한 하기의 실시예 2에서 이 여과멸균된 효모추출물을 이용한 배양결과를 대조군으로 이용하였다.Next, since the yeast extract of 26g contained in the culture medium in the previous experiment was heat sterilized at 121 ° C. for 15 minutes, the vitamin contained in the yeast extract may be denatured by heat, and thus, the yeast extract filtered by sterilization using a filter. Using the same method was carried out in batch culture to determine the effect (see: (○) of Figures 1 to 3). As shown in Figures 1 to 3, when using a culture medium containing yeast extract filtered by sterilization to avoid heat sterilization, lactic acid at a concentration of up to 119 g / L is produced within 60 hours, so that the yeast extract is not filtered by heat sterilization By doing so, nutrient components such as vitamins contained in the yeast extract did not occur, and it was confirmed that not only the lactic acid production rate of lactic acid fermentation microorganisms were particularly helpful for cell growth, and to observe the effects of the present invention in detail. In Example 2, the culture results using the sterile yeast extract were used as a control.

실시예 1: 콩 유래 성분을 이용한 젖산생산Example 1 Lactic Acid Production Using Soybean-Derived Ingredients

효모추출물과 비교하여 콩 유래 성분의 젖산 생산성 향상효과를 관찰하기 위하여, 250㎖ 용량의 플라스크에서 젖산 발효미생물 배양을 수행하였다: 배양액의 부피는 100㎖이고, 생성되는 젖산을 중화하기 위하여 탄산칼슘을 50g/L의 농도로 첨가하였으며, 효모추출물을 제외시킨 것과 염화암모늄 5g/L을 추가시킨 것을 제외하고는, 비교 실시예 1의 조성과 동일한 배양배지를 제조하였으며, 콩 유래 성분으로서 콩가루 1(soybean flour I, SIGMA, 미국), 콩가루 2(soybean flour II, SIGMA, 미국), 아미소이(Amisoy™, QEUST, 미국) 또는 소이톤(Soytone™, DIFCO, 미국)을 각각의 플라스크에 유기질소(아미노산)의 농도가 동일하게 포함되도록 첨가하고, 대조군으로서는 열멸균된 효모추출물을 15g/L 농도로 첨가시킨 다음, 종배양액 0.2㎖를 접종하여 42℃에서 72시간 동안 진탕배양하면서 생성된 젖산과 잔류 포도당의 농도를 비교 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다. 이때, 콩가루 1은 탈지한 콩가루이며, 콩가루 2는 콩가루 1을 구운 것이고, 아미소이는 콩단백질을 산으로 가수분해한 것이며, 소이톤은 콩단백질을 효소를 이용하여 가수분해한 것이다.In order to observe the lactic acid productivity improvement effect of soybean-derived components in comparison with yeast extract, lactic acid fermentation microorganism culture was performed in a 250 ml flask: the volume of the culture was 100 ml and calcium carbonate was used to neutralize the resulting lactic acid. A culture medium was prepared in the same composition as that of Comparative Example 1, except that yeast extract was added and 5 g / L ammonium chloride was added. flour I, SIGMA, USA), soybean flour II (SIGMA, USA), Amisoy ™ (QEUST, USA) or Soytone (Soytone ™, DIFCO, USA) in each flask ) Is added to the same concentration, and as a control, heat sterilized yeast extract is added at a concentration of 15 g / L, and then inoculated with 0.2 ml of the culture medium and incubated at 42 ° C. for 72 hours. The resulting lactic acid and the concentration of residual glucose was measured in the same manner as in Comparative Example 1. At this time, soybean powder 1 is degreased soybean powder, soybean powder 2 is baked soybean powder 1, amisoy is hydrolyzed soy protein with acid, and soyton is hydrolyzed soy protein using enzyme.

한편, 콩 유래 성분을 이용한 젖산생산에 미치는 비타민의 효과를 확인하기 위해서, 콩의 성분과 비교하여 효모추출물에 특히 많이 존재하는 7가지 비타민(비타민 B1, B2, B5, B6, 비오틴, 니코틴산 및 아미노벤조익산, SIGMA, 미국)을 대조군으로 사용된 효모추출물의 농도와 같게 제조한 다음, 열변성을 막기 위해 필터로 멸균하고 배지에 첨가한 다음, 동일한 방법으로 배양을 수행하면서 생성된 젖산과 잔류 포도당의 농도를 측정하였으며, 이 결과를 비타민을 첨가하지 않은 배양결과와 비교하였다(참조: 표 1).On the other hand, in order to confirm the effects of vitamins on lactic acid production using soybean-derived components, seven vitamins (vitamins B1, B2, B5, B6, biotin, nicotinic acid and amino, which are present in yeast extracts in comparison with soybean components) Benzoic acid, SIGMA, USA) was prepared at the same concentration as the yeast extract used as a control, then sterilized with a filter to prevent thermal denaturation, added to the medium, and the resulting lactic acid and residual glucose were cultured in the same manner. The concentration of was measured, and the results were compared with the culture results without the addition of vitamins (see Table 1).

콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산Production of Lactic Acid Using Soy-Derived Ingredients 성분*ingredient* 첨가농도(g/L)Concentration (g / L) 세포농도(g-건조세포/L)Cell concentration (g-dry cell / L) 젖산농도(g/L)Lactate Concentration (g / L) 잔류포도당 농도(g/L)Residual Glucose Concentration (g / L) 효모추출물 + VYeast Extract + V 1515 8.268.26 9595 4040 효모추출물 (대조군)Yeast Extract (Control) 1515 8.268.26 8686 4242 콩가루 1 + VSoy flour 1 + V 19.719.7 -- 5050 9797 콩가루 1Soy flour 1 19.719.7 -- 4848 103103 콩가루 2 + VSoy flour 2 + V 19.719.7 -- 6464 7777 콩가루 2Soy flour 2 19.719.7 -- 5151 101101 아미소이 + VAmisoi + V 12.312.3 3.013.01 00 152152 아미소이Ami Soi 12.312.3 0.960.96 00 156156 소이톤 + VSoyton + V 17.117.1 9.609.60 9696 3737 소이톤Soyton 17.117.1 00 00 156156

*: V 는 비타민을 첨가한 실험을 나타내며, 콩가루를 사용한 실험에서는*: V denotes the experiment with vitamins, and in the experiment with soy flour

배지의 탁도가 높아 미생물 농도를 측정하지 못함.The turbidity of the medium is too high to determine the microbial concentration.

표 1에서 보듯이, 콩 유래 성분 중 콩의 효소적 가수분해물(소이톤)을 포함시키는 배양배지를 이용할 경우, 비타민의 첨가가 필수적으로 요구됨을 확인하였으며, 효모추출물에 비타민을 첨가한 배양배지가 효모추출물만을 포함시킨 배양배지를 이용했을 경우에 비하여 젖산생산의 상승효과를 나타낸 것은 배지를 121℃에서 15분간 멸균하였기 때문에, 효모추출물내의 비타민이 상당히 손실된 때문이라고 판단되었다. 또한, 콩가루를 배양배지에 포함시켰을 경우에는 별도의 비타민을 첨가하지 않아도 젖산의 생산이 진행되었는 바, 콩가루가 가수분해물(아미소이 및 소이톤)보다는 가공이 덜 된 것이기 때문에, 영양성분이 다소 존재하여 비타민을 첨가하지 않아도 젖산의 생산이 이루어진 것으로 분석되었다. 그러나, 비타민의 첨가효과가 미미한 이유는, 콩가루내의 아미노산이 가수분해되지 않은 단백질형태로 존재하기 때문에, 미생물이 이용하는데 어려움이 있기 때문으로 추측되었다. 또한, 아미소이를 포함시킨 배양배지를 이용하였을 경우, 전혀 젖산생성활성을 보이지 않았으며, 그 이유는 가수분해를 위한 산처리 단계에서 미생물 성장 및 젖산생산에 필요한 중요성분이 상실되었기 때문으로 추측되었다. 소이톤에 비타민을 첨가시킨 배양배지를 이용할 경우, 효모추출물을 포함시킨 배양배지의 경우와 동일한 결과를 얻었기 때문에, 이 결과로부터 콩단백의 효소에 의한 가수분해물을 포함하는 배양배지 및 전기 배양배지에 적절한 비타민을 첨가함으로써, 효모추출물을 대체할 수 있는 대등한 젖산 생산효과를 가지게 되는 것을 예측할 수 있었으며, 첨가되는 비타민의 적정농도를 찾기 위한 몇 가지 기초실험을 수행한 후, 다음의 실시예 2를 진행하였다.As shown in Table 1, when using a culture medium containing the enzymatic hydrolyzate (soyton) of the soybean-derived components, it was confirmed that the addition of vitamins is essential, the culture medium added vitamins to yeast extract The synergistic effect of lactic acid production was shown to be due to the significant loss of vitamins in yeast extracts, since the medium was sterilized at 121 ° C. for 15 minutes as compared to the use of culture mediums containing only yeast extracts. In addition, when the soy flour was included in the culture medium, the production of lactic acid proceeded without adding a separate vitamin. Since the soy flour was less processed than the hydrolyzate (amisoy and soyton), there was some nutritional component. It was analyzed that the production of lactic acid was made without adding vitamin. However, the reason why the vitamin addition effect is insignificant is that the amino acids in soy flour are present in the form of protein that is not hydrolyzed, and thus it is assumed that the microorganisms are difficult to use. In addition, the use of a culture medium containing amisoyi showed no lactic acid production activity at all, which was presumed to be due to the loss of important components necessary for microbial growth and lactic acid production in the acid treatment step for hydrolysis. When using a culture medium containing vitamins added to Soyton, the same result as in the culture medium containing yeast extract was obtained. Therefore, the culture medium and the electroculture medium containing the hydrolyzate by the enzyme of soy protein are obtained from this result. By adding the appropriate vitamins to the yeast extract, it was predicted to have an equivalent lactic acid production effect that can replace the yeast extract, and after performing some basic experiments to find the optimal concentration of the added vitamins, the following Example 2 Proceeded.

실시예 2: 비타민 첨가량에 따른 젖산의 생산량Example 2 Production of Lactic Acid According to Vitamin Amount

효모추출물 대신 19.3g/L의 소이톤을 사용하고, 10㎖, 20㎖ 또는 50㎖의 비타민 용액을 첨가시킨 것을 제외하고는, 비교 실시예 1과 동일한 조성의 배양배지를 제조하여, 비교 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 배양을 수행하였으며, 배양배지 중의 젖산, 포도당 및 젖산 발효미생물의 농도를 측정하였다. 이때 사용된 비타민 용액의 조성은 표 2에 나타내었으며, 이 결과를 도 1 내지 도 3에 비교 실시예 1의 결과와 비교하여 나타내었다. 도 1 내지 도 3에서 (▼)는 비타민 용액 10㎖; (▽)는 비타민 용액 20㎖; 및, (■)는 비타민 용액 50㎖을 첨가시킨 배양배지를 이용하였을 경우의 배양배지 중 젖산, 포도당 및 젖산 발효미생물의 농도를 나타낸다.A culture medium having the same composition as in Comparative Example 1 was prepared, except that 19.3 g / L of Soyton was used instead of the yeast extract and 10 ml, 20 ml, or 50 ml of vitamin solution was added. The culture was carried out by the same method as 1, the concentration of lactic acid, glucose and lactic acid fermentation microorganisms in the culture medium was measured. The composition of the vitamin solution used is shown in Table 2, the results are shown in Figures 1 to 3 compared with the results of Comparative Example 1. (▼) in Figures 1-3, 10 ml of vitamin solution; (▽) 20 ml of vitamin solution; And (■) shows the concentrations of lactic acid, glucose and lactic acid fermentation microorganisms in the culture medium when 50 ml of the vitamin solution was added.

비타민 용액의 조성Composition of vitamin solution 비타민vitamin 일반명Common name 농도( mg / L )Concentration (mg / L) 비타민 B1Vitamin B1 thiamine hydrochloridethiamine hydrochloride 13.413.4 비타민 B2Vitamin B2 riboflavinriboflavin 23.423.4 비타민 B5Vitamin B5 d-pantothenic acid hemicalcium saltd-pantothenic acid hemicalcium salt 554.9554.9 비타민 B6Vitamin B6 pyridoxine hydrochloridepyridoxine hydrochloride 5.85.8 비오틴(비타민 H)Biotin (vitamin H) d-biotind-biotin 0.10.1 니코틴산Nicotinic acid nicotinic acid ( niacin )nicotinic acid (niacin) 171.5171.5 아미노벤조익산Aminobenzoic acid p-aminobenzoic acid ( PABA )p-aminobenzoic acid (PABA) 11.411.4

도 1 내지 도 3에서 보듯이, 콩단백의 가수분해물인 소이톤을 포함하는 배양배지를 이용하여 젖산을 생산할 때, 표 2에 나타낸 7 가지의 비타민을 적당한 양 첨가함으로써, 효모추출물의 효과에 상응하는 젖산생산능을 유도할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 젖산 발효미생물의 성장은 효모추출물을 포함하는 배양배지를 사용할 때가 가장 효과적인 것으로 나타났으나, 젖산의 고농도 생성은 비타민과 콩단백의 가수분해물 및 비타민을 포함하는 배양배지를 이용할 경우가 가장 효율적인 것으로 밝혀졌다. 또한, 50㎖의 비타민 용액을 첨가시켰을 때 가장 빠른 젖산생산을 보이지만, 20㎖의 비타민 용액을 첨가시킨 경우에도 150g/L의 포도당을 충분히 젖산으로 전환하여 60시간 안에 120g/L의 젖산을 생산할 수 있는 것으로 나타나, 효모추출물의 효과에 상응하는 결과를 가진다는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Figures 1 to 3, when producing lactic acid using a culture medium containing soyton, a hydrolyzate of soy protein, by adding an appropriate amount of the seven vitamins shown in Table 2, corresponding to the effect of yeast extract It can be seen that lactic acid production capacity can be induced. In addition, the growth of lactic acid fermentation microorganisms was shown to be most effective when using a culture medium containing yeast extract, but the production of high concentration of lactic acid was most effective when using a culture medium containing vitamins and soy protein hydrolysates and vitamins. It turned out. In addition, when 50 ml of vitamin solution is added, it shows the fastest lactic acid production, but even when 20 ml of vitamin solution is added, 150 g / L of glucose can be sufficiently converted to lactic acid to produce 120 g / L of lactic acid within 60 hours. It was found that there was a result corresponding to the effect of yeast extract.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 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.As described above in detail specific parts of the present invention, it is apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 콩 유래 성분을 젖산 발효미생물 배양배지의 복합질소원으로 사용하여, 젖산을 낮은 배지비용으로 경제적으로 생산하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 젖산 발효미생물의 배양을 통한 젖산의 생산에 있어서, 효모추출물을 질소원으로 이용할 때와 비교하여 낮은 배지비용으로 60시간 안에 120g/L의 젖산을 생산할 수 있다. 이러한 결과는 종래의 방법들과 비교해 볼 때, 전체 공정의 경제성을 크게 차지하는 배지성분인 효모추출물을 곡물인 콩을 이용하여 완전히 대체할 수 있다는 것에 중요한 의미가 있는 바, 젖산의 대량생산을 위한 생산비용을 획기적으로 줄일 수 있다.As described and demonstrated in detail above, the present invention provides a method for economically producing lactic acid at a low medium cost by using the soy-derived component as a complex nitrogen source of lactic acid fermentation microorganism culture medium. According to the present invention, in the production of lactic acid through the cultivation of lactic acid fermentation microorganisms, lactic acid of 120 g / L can be produced in 60 hours at a low medium cost compared to when using the yeast extract as a nitrogen source. This result is important in that the yeast extract, which is a medium component that takes up the overall economic efficiency of the whole process, can be completely replaced by using soybean, which is a large component of the overall process. The cost can be drastically reduced.

Claims (6)

콩 유래 성분 및 비타민을 포함하는 배양배지에 젖산 발효미생물을 접종하여 배양하고, 전기 배양물로부터 젖산을 수득하는 공정을 포함하는 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.A method of producing lactic acid using a soybean-derived component comprising the step of inoculating a culture medium containing soybean-derived components and vitamins by inoculating lactic acid fermentation microorganisms to obtain lactic acid from the electric culture. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 콩 유래 성분은 콩가루, 콩단백질 또는 콩단백질의 가수분해물인 것을 특징으로 하는Soy-derived component is characterized in that the soy flour, soy protein or a hydrolyzate of soy protein 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.Lactic acid production method using soybean-derived ingredients. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 콩 유래 성분은 배양배지의 탄소원 함유량 1㎏을 기준으로 배양배지 리터 당 50 내지 300g 포함시키는 것을 특징으로 하는Soy-derived component is characterized in that it comprises 50 to 300g per liter culture medium based on 1kg of carbon source content of the culture medium 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.Lactic acid production method using soybean-derived ingredients. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 비타민은 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B5, 비타민 B6, 비오틴, 니코틴산 및 아미노벤조익산으로 구성된 그룹으로부터 4가지 이상을 각각 배양배지 리터 당 0.1㎍ 내지 10㎎씩 포함시키는 것을 특징으로 하는The vitamin is characterized in that it comprises at least 0.1 to 10mg per liter culture medium, each of four or more from the group consisting of vitamin B1, vitamin B2, vitamin B5, vitamin B6, biotin, nicotinic acid and aminobenzoic acid 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.Lactic acid production method using soybean-derived ingredients. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 젖산 발효미생물은 바실러스(Bacillus), 락토바실러스(Lactobacillus), 락토코커스(Lactococcus) 또는 스트렙토코커스(Streptococcus) 속인 것을 특징으로 하는Lactic acid fermentation microorganism is a genus of Bacillus, Lactobacillus, Lactococcus or Streptococcus, characterized in that 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.Lactic acid production method using soybean-derived ingredients. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 35 내지 45℃의 온도 및 pH 5.0 내지 6.5 범위에서, 혐기조건으로 회분식 또는 연속식으로 배양하는 것을 특징으로 하는At a temperature of 35 to 45 ℃ and pH 5.0 to 6.5, characterized in that the culture in batch or continuous under anaerobic conditions 콩 유래 성분을 이용한 젖산의 생산방법.Lactic acid production method using soybean-derived ingredients.
KR1019990017375A 1999-05-14 1999-05-14 Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component KR100289501B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990017375A KR100289501B1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990017375A KR100289501B1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000073826A true KR20000073826A (en) 2000-12-05
KR100289501B1 KR100289501B1 (en) 2001-05-02

Family

ID=19585565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990017375A KR100289501B1 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100289501B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020096432A (en) * 2001-06-19 2002-12-31 윤현희 A Process for Lactic Acid Production
KR100464597B1 (en) * 2001-10-11 2005-01-03 윤현희 A Method for Lactic Acid Production from Food Refuses
KR100858575B1 (en) * 2000-12-19 2008-09-17 가부시키가이샤 야쿠루트 혼샤 External skin preparations and process for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100858575B1 (en) * 2000-12-19 2008-09-17 가부시키가이샤 야쿠루트 혼샤 External skin preparations and process for producing the same
KR20020096432A (en) * 2001-06-19 2002-12-31 윤현희 A Process for Lactic Acid Production
KR100464597B1 (en) * 2001-10-11 2005-01-03 윤현희 A Method for Lactic Acid Production from Food Refuses

Also Published As

Publication number Publication date
KR100289501B1 (en) 2001-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vandenberghe et al. Solid-state fermentation for the production of organic acids
Wee et al. Biotechnological production of lactic acid and its recent applications
Kwon et al. Production of lactic acid by Lactobacillus rhamnosus with vitamin-supplemented soybean hydrolysate
Berovic et al. Citric acid production
Vijayakumar et al. Recent trends in the production, purification and application of lactic acid
Yadav et al. Bioconversion of renewable resources into lactic acid: an industrial view
Wang et al. The optimization of L-lactic acid production from sweet sorghum juice by mixed fermentation of Bacillus coagulans and Lactobacillus rhamnosus under unsterile conditions
CN110035991A (en) One-step fermentation prepares (R) -3-hydroxybutyrate or its salt
EP3569714A1 (en) Process for producing a rhamnolipid produced by pseudomonas or enterobacter using andiroba or murumuru seed waste
JP2024501297A (en) Fungal biomass production
Yadav et al. Organic acids: microbial sources, production, and applications
Dietz et al. Leguminose green juice as an efficient nutrient for l (+)-lactic acid production
Yee et al. The production of functional γ-aminobutyric acid Malaysian soy sauce koji and moromi using the trio of Aspergillus oryzae NSK, Bacillus cereus KBC, and the newly identified Tetragenococcus halophilus KBC in liquid-state fermentation
Singh et al. Evaluation of agro-food byproducts for gluconic acid production by Aspergillus niger ORS-4.410
KR100289501B1 (en) Method for Manufacturing Lactic Acid Using Soybean Component
KR101395855B1 (en) Media Containing Defatted Rice Bran and Methods for Preparing High-Concentrated GABA Using the Same
Furuta et al. Utilization of fermented barley extract obtained from a by-product of barley shochu for nisin production
KR100687599B1 (en) Method for Preparing ???? Using By-Products from Rice Polishing
Singh nee’ Nigam Production of organic acids from agro-industrial residues
WO1999062347A1 (en) Process for producing seasoning liquors with flavor of vegetables pickled in salted rice bran paste
Paranthaman et al. Optimization of fermentation conditions for production of tannase enzyme by Aspergillus oryzae using sugarcane baggasse and rice straw
Murphy et al. Antibiotics, Enzymes and
Eveleva et al. Technological features of production of lactate-containing additives from milk whey fermented with lactic acid bacteria
EP1001033A2 (en) Process for the valorization of starch into lactic acid-containing products, and obtained products
KR20160047117A (en) Process for preparing functional vinegar using soybean mejoo

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040128

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee