KR20080057078A - 주류의 향기성분을 증가시키는 사카로마이세스 세레비제ｔｗ50 및 이를 이용한 주류의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50에 관한 것으로서 보다 상세하게는 주류의 제조과정중 하나인 원료의 발효 과정에서 향기성분을 다량으로 합성하는 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50에 관한 것이다. 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50은 주류의 제조시 향기성분을 다량으로 생성하는 효과를 갖는다. 따라서 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50은 향기가 풍부한 주류의 제조에 사용할 수 있다.

사카로마이세스 세레비제, 주류, 향기

Description

주류의 향기성분을 증가시키는 사카로마이세스 세레비제 ＴＷ50 및 이를 이용한 주류의 제조방법{Saccharomyces cerevisiae TW50 increasing aromatic compounds in alcoholic liquor and method for preparing alcoholic liquor using the same}

본 발명은 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50에 관한 것으로서 보다 상세하게는 주류의 제조과정중 하나인 원료의 발효 과정에서 향기성분을 다량으로 합성하는 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50에 관한 것이다.

최근 주류에 대한 소비자의 욕구가 다양화되고, 고품질의 주류를 찾는 경향이 강해짐에 따라 향미가 우수한 주류의 개발의 필요성이 계속 증대되고 있다.

주류의 제조시 원료물질을 이용하여 알코올 발효과정을 거치게 되는데, 발효과정시 원료물질의 종류, 발효 조건, 발효 균주 등에 따라 다양한 부산물들이 생성되게 된다. 이러한 부산물들의 종류에 따라서 발효물 및 이를 활용한 주류는 독특한 풍미를 가지게 되는데, 쓴맛은 알코올, 신맛은 젖산 ·숙신산과 미량의 아세트 산, 단맛은 포도당을 주성분으로 하는 당류와 여러 종류의 아미노산, 향기는 고급 알코올산 및 에스테르류, 빛깔은 플라빈 ·데페리크롬 ·멜라닌 등에 의해 나타나게 된다.

그 중 주류의 품질을 좌우하는 중요한 요소는 향기이며, 이러한 대부분의 성분들은 발효 균주에 의해 결정된다. 주류의 향에는 많은 성분들이 복합적으로 관여하는데 여기에 직접적으로 영향을 미치는 요소로 밝혀진 성분으로는 아세트알데하이드(acetaldehyde), 아세트산에틸(ethyl acetate), 카프로산에틸(ethyl caproate), 이소아밀아세테이트(isoamylacetate), 이소아밀알코올(isoamylalcohol), 페닐에틸알코올(phenylethanol), 페닐에틸 아세테이트(phenylethyl acetate) 등이 있다.

이렇듯, 주류의 향기성분의 제조에 발효 균주가 중요한 역할을 하기 때문에, 향이 우수한 발효 균주를 얻기 위한 다양한 시도들이 있어 왔다. 그 중 한가지 방법이 인위적인 돌연변이에 의해 향기성분을 다량으로 생성하면서 발효력이 모균주에 비해 떨어지지 않는 균주를 선별하는 방법이다(대한민국 특허공개공보 제1998-49304호).

하지만, 다양한 주류의 제조를 위해 다양한 발효 균주를 확보할 필요가 있어 균주에 대한 더 많은 개량 및 새로운 균주의 개발이 필요한 실정이다.

이에 본 발명자들은 향기가 좋은 주류의 제조가 가능한 발효 균주를 개발하기 위하여 연구한 결과, 모균주 및 공지의 균주에 비해 향기성분의 생산성이 뛰어난 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50를 분리하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50를 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사카로마이세스 세레비제 TW50를 이용한 주류의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사카로마이세스 세레비제 TW50를 이용하여 제조된 주류를 제공한다.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 발효 균주는 사카로마이세스 세레비제 TW50 (KFCC-11380P호)인 것 을 특징으로 한다.

상기 사카로마이세스 세레비제 TW50은 종래에 와인의 양조에 많이 사용되는 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) KW4를 이용하여 다음과 같이 수득하였다: 사카로마이세스 세레비제 KW4에 변이 유기제인 에틸메탄설포네이트(EMS, ethylmethanesulfonate)를 처리하여 변이를 유도하고, 트리플루오로류신(trifluoroleucine)으로 선별하여 트리플루오로류신 내성균주를 선발하였다. 이를 다시 효모용 선별배지에서 호흡에 장애가 있는 균주들을 배제한 후, 모균주인 사카로마이세스 세레비제 KW4에 비해 주류 발효시 향기성분이 증가된 균주를 선별하여 수득하였다. 본 발명자들은 수득된 신규 사카로마이세스 세레비제를 사카로마이세스 세레비제 TW50로 명명하고, 이를 2006년 11월 23일 한국종균협회 한국미생물보존센터(KFCC, Korea Federation of Culture Collection)에 기탁하여 KFCC-11380P호로 기탁번호를 부여받았다.

이러한 본원발명의 균주 선별 방법에서 류신(leucine)의 유도체인 트리플루오로류신(trifluoroleucine)이 첨가된 배지에서 생존이 가능한 효모 균주들은 이소아세틸아밀(isoacetylamyl)과 이소아밀알코올(isoamylalcohol)의 생합성 경로에서 중요한 역할을 수행하는 효소인 알파 IPM 합성효소(α-isopropylmalate synthase)의 특성이 변하여 류신에 의한 저해를 극복함으로써 다량의 이소아세틸아밀과 이소아밀알코올을 생산할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50은 주류의 제조에 이용될 수 있다. 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50를 이용한 주류의 제조는 공지된 사카로마이세스 세레비제 균주를 이용한 주류의 제조방법에 따라 수행될 수 있으며, 사카로마이세스 세레비제 TW50를 주류 제조의 원료를 발효시키는 과정을 포함하여 주류를 제조할 수 있다. 이 때, 상기 원료는 이에 한정되지는 않으나, 쌀, 보리, 귀리, 수수, 옥수수 등의 곡류, 고구마, 감자, 타피오카 등의 서류 및 포도, 사과, 배, 바나나 등 과실류일 수 있다. 주류의 제조는 이에 한정되지는 않으나, 예를 들어, 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50를 국즙배지(국미 250 g에 물을 첨가하여 1.5L로 부피를 맞춘 후 65℃에서 6 내지 8 시간동안 당화를 시킨 다음 원심분리하여 상등액만을 분리하고, 이를 121℃에서 15 분간 멸균한 것)에 배양한 뒤 이를 증미, 국미, 식용수 및 오염을 방지하기 위해 소량의 젖산을 첨가한 배지에 접종하고, 15℃에서 3~4 일 동안 배양한 뒤 세차례에 걸쳐 증미, 국미, 식용수를 단계적으로 증가시켜 최종부피가 3 L 되도록 한 다음, 다시 12 내지 15 일간 13 내지 15℃에서 정치 발효하여 얻은 발효액을 정제 또는 증류하여 수득할 수 있다.

이와 같이 제조될 수 있는 주류는 특별히 한정되지는 않으나, 청주, 약주, 탁주 및 증류식 소주일 수 있다.

본 발명에 따른 사카로마이세스 세레비제 TW50은 통상적인 사카로마이세스 속 균류의 배양방법에 의해 대량으로 배양할 수 있다. 배양배지로는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄로 구성된 배지를 사용할 수 있다. 균류의 배양은 통상의 사카로마이세스 속 균류의 배양 조건상에서 가능하며, 예컨대 10 내지 40℃에서 10 내지 40시간 정도 배양할 수 있다. 보다 바람직하게는 23 내지 27℃에서 12 내지 36시간 정도 배양하는 것이 바람직하다. 배양액 중의 배양배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며, 이러한 단계는 당업자가 필요에 따라 수행할 수 있다. 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동(frozen)하거나 또는 냉동건조(lyophilized)하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 사카로마이세스 세레비제 KW4의 변이를 유도하고, 이를 선별하여 사카로마이세스 세레비제 TW50을 분리하였다.

아울러, 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50가 모균주인 공지된 균주 사카로마이세스 세레비제 일본 양협 과실주 발효용 효모 KW4에 비해서 더 많은 향기성분들을 합성하는 점을 확인하기 위하여 제조된 발효원액에서 이소아밀아세테이트 등의 향기성분의 양을 측정하였다. 그 결과 이소아밀아세테이트는 모균주에서는 측정되지 않았으나 변이주에서는 0.43ppm이 측정되었고, 이소아밀알콜, 에틸아세테이트의 양이 약 236% 내지 429%가 증가되었고, 이취 성분인 이소부탄올은 오히려 72% 감소되는 효과가 있음을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명은 새로운 발효 균주인 사카로마이세스 세레비제 TW50를 제공한다.

이하. 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 사카로마이세스 세레비제 TW50 의 분리

<1-1> 사카로마이세스 세레비제의 변이 유도 및 선별

과실주 발효 효모인 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) KW4를 변이 유기제인 EMS가 포함되어 있는 sodium phosphate buffer(0.1M, pH7.0)에 15분간 배양한 후 멸균수로 세척하고, 트리플루오로류신(trifluoroleucine)의 최종농도가 400 내지 450 μM이 되도록 첨가한 배지 (Yeast Nitrogen Base w/o Amino acids 6.7 g/L, 포도당 20 g/L, 한천 20 g/L) 에 도말하였다. 이를 23 내지 27℃에서 5 내지 8 일간 배양하여 생장하는 균주를 선별하였다.

트리플루오로류신 내성균주를 다시 효모용 선별배지 (효모엑기스 4 g/L, 카시톤 5 g/L, 포도당 50 g/L, 인산제일칼륨 0.55 g/L, 염화칼륨 0.425 g/L, 염화칼슘 0.125 g/L, 황산마그네슘 0.125 g/L, 염화제이철 0.0025 g/L, 황산망간 0.0025 g/L, 한천 15 g/L, 브로모크레졸그린 0.022 g/L)로 옮겨 호흡에 장애가 있는 균주들을 배제하여 분리하였다.

<1-2> 향기성분 발효능이 증진된 균주의 선별

상기 실시예 <1-1>에서 얻은 변이주들을 이용하여 최종부피 3L가 되도록 청주발효를 하면서 발효력이 모균주에 비해 떨어지는 균주를 제하고, 10 내지 15 일간 정치 발효하여 수득한 발효액을 가스크로마토그래피로 정량 분석하여 목적하는 향기성분을 다량으로 생성하는 효모를 최종 선발하였고 이를 사카로마이세스 세레비제 TW50로 명명하였다. 이 균주는 2006년 11월 23일 한국종균협회 한국미생물보존센터(KFCC, Korea Federation of Culture Collection)에 기탁하여 KFCC- 11380P 호로 기탁번호를 부여받았다.

상기 청주발효의 과정을 모균주인 사카로마이세스 세레비제 KW4 및 본 발명의 변이주인 사카로마이세스 세레비제 TW50에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다. 국미 250 g에 물을 첨가하여 1.5L로 부피를 맞춘 후 65℃에서 6 내지 8 시간동안 250 내지 300rpm으로 교반하면서 국미에 포함된 아스퍼질러스 균(Aspergillus)에 의해 당화를 시킨 다음 1500 x g에서 원심분리하여 상등액만을 분리하였다. 이를 121℃에서 15 분간 멸균하여 국즙배지를 제조하였다. 상기 국즙배지 50ml에 각각 모균주 KW4와 본 발명의 변이주 TW50(KFCC- 11380P)를 25℃에서 48시간동안 배양한 뒤 이 중 10ml를 증미 64g, 국미32g, 식용수 81g, 그리고 오염을 방지하기 위 해 0.51ml의 젖산을 첨가한 배지에 접종하였다. 15℃에서 3 내지 4 일 동안 배양한 뒤 세차례에 걸쳐 각각 증미1136g, 국미261g, 식용수 1429g를 단계적으로 첨가하여 최종부피가 3 L 되도록 하였다. 이 후 12 내지 15 일간 13 내지 15℃에서 정치 발효하여 발효원액을 얻었다.

상기 발효원액을 원심분리하여 상등액을 취하고 수득한 상등액을 0.44 ㎛ 여과지로 여과하여 얻은 부분을 HP-FFAP column (film thickness 0.5㎛, 50m×0.32mm I.D)을 이용한 가스크로마토그래피(Hewlet Packard Agilent 6890 & 7683 autosampler and injector, flame ionization detector)로 분석하여 향기성분인 이소아밀 아세테이트(isoamyl acetate), 이소아밀 알콜(isoamyl alcohol), 에틸아세테이트(Ethyl acetate) 및 이소부탄올(Iso-butanol)의 함량을 측정하였다. 분석 조건으로는 인젝터(injector) 250℃, 검출기(detector) 280℃, 오븐(oven) 40℃ 내지 200℃에서 50ml/min의 유속(column 2ml/min, auxillary gas-N2 25ml/min, He 30ml/min, air 400ml/min)으로 분석하였고, 그 결과는 하기 표 1과 같다.

모균주(사카로마이세스 세레비제 KW4)와 변이주(사카로마이세스 세레비제 TW50)의 주요 향기성분 생산성의 비교 (단위:ppm)

균주명	이소아밀 아세테이트	이소아밀 알콜	에틸아세테이트	이소부탄올
사카로마이세스 세레비제 KW4	ND	120.43	10.16	40.99
사카로마이세스 세레비제 TW50	0.43	284.66	43.63	29.81

상기 표 1에서와 같이 모균주인 사카로마이세스 세레비제 KW4에 비해 본 발명의 변이주인 사카로마이세스 세레비제 TW50로 발효시킨 경우, 이소아밀아세테이트(Iso-amyl acetate)는 모균주에서는 측정되지 않았으나 변이주에서는 0.43ppm이 측정되었고, 이소아밀알콜(Iso-amyl alcohol), 에틸아세테이트(Ethyl acetate)의 양이 236% 내지 429%가 증가되었다. 반면, 이취 성분인 이소부탄올(Iso-butanol)은 오히려 72% 감소되는 효과가 있음을 알 수 있었다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50은 주류의 제조시 향기성분을 다량으로 생성하는 효과를 갖는다. 따라서 본 발명의 사카로마이세스 세레비제 TW50은 향기가 풍부한 주류의 제조에 사용할 수 있다.

Claims (8)

1. 주류의 향기성분을 증가시키는 사카로마이세스 세레비제 TW50 (KFCC- 11380P호).
2. 제1항의 균주를 이용하여 원료를 발효시키는 것을 특징으로 하는 향기성분 함량이 증가된 주류를 제조하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 원료는 쌀, 보리, 귀리, 수수, 옥수수, 고구마, 감자, 타피오카, 포도, 사과, 배, 바나나로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 향기성분 함량이 증가된 주류를 제조하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 주류는 청주, 약주, 탁주, 증류식 소주로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 향기성분은 이소아밀 아세테이트(iso-amyl acetate), 이소아밀 알콜(iso-amyl alcohol) 및 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 이루어진 군에서 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제2항의 방법에 의해 제조된 향기성분 함량이 증가된 주류.
7. 제6항에 있어서, 상기 주류는 청주, 약주, 탁주, 증류식 소주로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 주류.
8. 제6항에 있어서, 상기 향기성분은 이소아밀 아세테이트(iso-amyl acetate), 이소아밀 알콜(iso-amyl alcohol) 및 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 이루어진 군에서 선택된 하나이상인 것을 특징으로 하는 주류.