KR20160097422A - Salt-tolerant Yeast Isolated from Soybean Paste and Manufacturing Method of Yeast Salt - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 염 농도가 높은 전통식품인 된장에서 분리한 내염성 효모 Zygosaccharomyces mellis TK-01(기탁번호 KCCM11605P)를 이용한 효모 추출물 및 이를 이용한 발효 효모 소금 제조 방법에 관한 것이다. 보다 더 상세하게 설명하자면 된장에서 분리된 균주를 이용하여 효모 추출물을 제조하고 효소분해한 후, 고온반응과 일정 비율의 소금을 첨가하여 나트륨이 저감화된 발효 효모 소금의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a yeast extract using a salt tolerant yeast Zygosaccharomyces mellis TK-01 (Deposit No. KCCM11605P) isolated from soybean, which is a traditional food having a high salt concentration, and a process for producing fermented yeast salt using the yeast extract. More specifically, the present invention relates to a method for preparing a fermented yeast salt in which a yeast extract is prepared by using a strain isolated from doenjang, enzymatically decomposed, and subjected to a high temperature reaction and a certain amount of salt to reduce sodium.
짠맛을 내는 소금의 구성성분인 나트륨은 인체 평형을 유지하기 위한 필수요소이지만 필요량이 극히 적어 결핍의 우려가 없다. 그러나 소금의 과잉섭취로 인해 과다하게 섭취된 나트륨이 혈액을 따라 흐르면 혈액은 농도를 맞추기 위해 주변의 물을 끌어오고 그 결과 전체 혈액량이 늘면서 혈압이 상승하여 그 상태가 만성화되면 고혈압이 생기게 되고, 고혈압은 심장에 과부하를 일으켜 심장병을 발생시킬 수 있으며, 뇌혈관에도 영향을 미쳐 뇌졸중 발생 위험도 높일 수 있다는 보고가 있다.Sodium salt, which is a component of salty salt, is an essential element for maintaining human equilibrium, but there is no concern about deficiency because the amount required is very small. However, when excess sodium is consumed by the excessive intake of salt, the blood draws the surrounding water in order to adjust the concentration. As a result, the whole blood volume increases and the blood pressure rises. When the state becomes chronic, hypertension occurs, Hypertension can cause cardiac overload by causing heart overload, and can also affect the blood vessels and increase the risk of stroke.
소금은 다목적 식품 첨가물로 식품 가공 시 직간접적으로 첨가되며, 최근 가공식품의 급속한 개발 및 보급에 따른 소금의 섭취량 증가로 나트륨 이온 섭취량 또한 증가하고 있다. 이러한 나트륨 과다 섭취에 대한 우려로 WHO를 비롯한 각국 식품관리기관에서는 나트륨 저감화를 위한 노력을 하고 있다. 2012년 발표된 국민건강영양조사 결과에 따르면 한국인의 평균 나트륨 섭취량은 4583mg으로 WHO 최대섭취 권고량(2000mg)보다 2배 이상 높은 수준이다. 이에 따라 대한민국 정부는 나트륨 저감화를 위해 나트륨 줄이기 사업을 시작하였으며, 2017년까지 3900mg까지 20% 저감을 목표로 하고 있다.Salt is a multipurpose food additive, added directly or indirectly in food processing, and sodium ion intake is also increasing due to the recent increase in salt intake due to the rapid development and spread of processed foods. Concerns about oversupply of sodium have led to efforts by WHO and other food regulatory agencies to reduce sodium. According to the National Health and Nutrition Survey released in 2012, the average sodium intake of Koreans is 4583 mg, which is twice as high as the WHO recommended maximum intake (2000 mg). As a result, the government of the Republic of Korea has launched a sodium reduction program to reduce sodium, and aims to reduce it by 20% to 3900 mg by 2017.
2010년 한국인 영양섭취기준에서는 일일 칼륨 섭취 권고량은 3500 mg이며, 2011년 국민건강영양조사 결과에 따르면 한국 성인의 평균 칼륨 섭취량은 약 2800 mg으로 권고 섭취량 대비 낮은 섭취량을 보였다. 칼륨은 체외로 배출되는 나트륨 양을 증가키는 것으로 알려져, 고혈압 예방 규정식(Dietary Approaches to Stop Hypertension, DASH)에 의하면 칼륨을 풍부하게 하고 나트륨을 감소시키도록 권고하고 있다. 그러나 현재 한국인의 나트륨 섭취는 권고 섭취량의 2배이상 높은 수준이지만 칼륨섭취량은 권고량 대비 약 80% 수준으로, 나트륨과 칼륨의 섭취 비율을 고려할 때 칼륨 섭취가 증가되어야 할 것으로 보인다.According to the 2010 National Health and Nutrition Examination Survey, the average potassium intake in Korean adults was about 2800 mg, which is lower than the recommended intake. Potassium is known to increase the amount of sodium excreted in vitro, and Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) recommends that potassium is enriched and sodium is reduced. However, current intake of sodium in Koreans is more than twice as high as the recommended intake, but potassium intake is about 80% of the recommended amount. Potassium intake should be increased considering sodium and potassium intake.
나트륨 저감화를 위한 대체 염의 개발 및 상품화에 관한 연구가 꾸준히 진행되고 있으며, 이러한 예로 염화칼륨(KCl)을 포함한 짠맛을 갖는 무기염등과 같은 소금대체제가 주로 이용되고 있다. 특히 염화칼륨은 1982년부터 소금 대체제로 전 세계에서 판매되고 있으며, 선진 국 중 세계 1000여개의 가공 식품회사는 염화나트륨 대신 일부를 염화칼륨으로 사용하는 추세이다. 그러나 염화칼륨을 비롯한 무기염들은 특유의 쓴맛과 이미가 있어 사용이 매우 제한적이다. Studies on the development and commercialization of substitute salts for reducing sodium have been progressing steadily, and salt substitutes such as inorganic salts having salty taste including potassium chloride (KCl) have been mainly used. In particular, potassium chloride has been sold worldwide as a substitute for salt since 1982, and more than 1,000 of the world's advanced food companies are using potassium chloride as a substitute for sodium chloride. However, inorganic salts such as potassium chloride have a unique bitter taste and are already very limited in use.
소금을 저감화하려는 다양한 노력에도 저감화가 어려운 이유는 소금의 짠맛을 동일하게 재현할 대체물을 찾기 어렵고, 소금을 저감화하면 소금이 가진 독특한 성질인 맛을 강화시켜주는 기능도 함께 저하되어 전체적인 맛의 균형이 깨지게 되기 때문이다. 즉, 소금 섭취량을 저감화하기 위해서는 소금이 가진 짠맛뿐만 아니라 맛 강화기능을 대체 성분을 이용하여 보완함으로써 전체적인 음식 맛을 풍부하게 해야 한다.The reason why it is difficult to reduce the salt in various efforts to reduce the salt is that it is difficult to find a substitute to reproduce the salty taste of the salt in the same way, and when the salt is reduced, the function to strengthen the unique taste of the salt, It breaks. In other words, in order to reduce the salt intake, the salty taste of the salt as well as the taste enhancement function should be supplemented by using an alternative ingredient to enrich the overall food taste.
효모는 GRAS(generally recognized as safe) 범주에 포함되는 안전한 미생물로 제빵, 양조를 비롯한 다양한 식품에 이용된다. 또한 효모로부터 제조되는 효모 추출물은 같은 강도의 풍미를 내는 다른 소재에 비해 가격이 비교적 저렴하여 천연 풍미소재로 널리 사용되고 있다(Nagodawithana T. Food Technol. 1992). Yeast is a safe microorganism in the GRAS (generally recognized as safe) category and is used in a variety of foods, including baking, brewing and other foods. Yeast extracts produced from yeast are also widely used as natural flavor materials (Nagodawithana T. Food Technol. 1992) because they are relatively inexpensive compared to other materials having the same strength.
효모 추출물은 소비자의 건강 지향 추세에 따라 산분해 HVP(hydrolyzed vegetable protein) 및 MSG(monosodium glutamate)의 대체제로 주목 받고 있는 천연 조미 소재이다. 뿐만 아니라 효모 추출물은 아미노산과 핵산 및 펩타이드의 성분이 함유되어 있어 복잡한 정미성과 농후한 맛을 지니고 있다. 따라서 이미, 이취를 마스킹하는 등 다른 조미료에서 볼 수 없는 기능을 가진다. Yeast extract is a natural seasoning material that has been attracting attention as a substitute for acid-degraded hydrolyzed vegetable protein (HVP) and monosodium glutamate (MSG) according to consumer's health trend. In addition, the yeast extract contains amino acids, nucleic acids and peptides, and has complexity and rich taste. Therefore, it already has a function that can not be seen in other seasonings such as masking odor.
일반적으로 효모추출물 제조에는 주로 빵 효모, 맥주 효모 일부 Candida 속 효모가 사용된다. 맥주 제조의 부산물인 맥주 효모의 경우, 호프(hop)에서 유래한 특유의 쓴맛을 제거하는 공정이 필요하며, 이들 효모들은 염에 대한 저항성이 비교적 낮아 고농도의 염이 존재하는 환경에서는 생육이 억제된다. 내염성 미생물은 Zygosaccharomyces rouxii와 일부 Candida 속을 비롯한 몇몇 균주만이 알려져 있을 뿐 이들을 활용한 연구는 거의 이루어지지 않았다. Generally, yeast extract is produced mainly by baker's yeast, brewer's yeast, and some Candida's yeast. In the case of brewer's yeast, which is a by-product of beer production, it is necessary to remove the unique bitter taste derived from the hop, and these yeasts are relatively resistant to salt and inhibit growth in the presence of high salt concentration . Salt-tolerant microorganisms include Zygosaccharomyces rouxii and some Candida Only a few strains, including the genus, have been known and little research has been done using them.
된장은 콩을 주원료로 높은 염 농도에서 곰팡이, 세균 그리고 효모 등의 미생물 발효에 의해 생산된 효소가 콩 단백질을 펩타이드와 아미노산으로 분해하는 과정에서 특유의 맛과 향을 생성하는 대한민국 고유의 전통발효식품으로, 음식의 맛을 내기 위한 식물성 조미료로서 애용되어 왔다. 특히 된장의 숙성에 관여하는 효모가 내염성 환경에서 된장의 깊은 향미 생성에 관여하여 된장의 품질을 좌우하는 것으로 알려져 있다.Doenjang is a traditional fermented food that produces unique flavor and aroma in the process of decomposing soybean protein into peptides and amino acids by enzymes produced by fermentation of microorganisms such as fungi, bacteria and yeast at high salt concentration. And has been used as a vegetable seasoning for flavoring food. Especially, it is known that the yeast involved in the fermentation of soybean paste is involved in the production of deep flavor of soybean paste in the salt - tolerant environment, and thus the quality of soybean paste is influenced.
본 발명은 나트륨 섭취를 저감화를 위해 음식 또는 식품에 첨가되는 소금의 일부를 대체하여 짠 맛은 유지하면서 나트륨 함량은 낮추고, 소금의 감소로 인한 맛의 손실을 최소화하여 본래의 맛과 풍미를 유지할 수 있는 고농도 무기염을 함유한 천연 효모 추출물을 제조하고 이를 활용하여 발효 효모 소금 제조 기술을 개발하고자 한다.In order to reduce the intake of sodium, the present invention can replace sodium salt added to food or food to reduce the sodium content while minimizing the loss of taste due to the decrease in salt, thereby maintaining the original taste and flavor Which is a high concentration inorganic salt, and to develop the technology of fermented yeast salt using this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 된장에서 분리된 내염성인 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01 균주 (Zygosaccharomyces mellis TK-01, 기탁번호 : KCCM-11605)의 배양특성을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a salt tolerant Zygosaccharomyces mellis strain TK-01 isolated from miso TK-01, Accession No .: KCCM-11605).
또한, 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01 (Zygosaccharomyces mellis TK-01)를 활용한 발효 효모 소금 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing fermented yeast salt using Zygosaccharomyces mellis TK-01.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 이용된 자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces sp.) 효모를 제공한다. 구체적으로, 본 발명은 시판 건조 효모 6종((Saf-Instant Red, Saf-Instant Gold, Bakels Instant Active Dride Yeast, Vega Instant Yeast, Mauripan Instant Dry Yeast, E-mart Instant Dry Yeast), 미생물 기탁 보존주 2종(Saccharomyce scerevisiae KCTC7951, Zygosaccharomyces rouxii KCCM50054)그리고 5 종의 시판 된장에서 분리된 효모 3종에서 분리 된 자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces spp.)균주, 바람직하게는 된장에서 분리한 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01 (Zygosaccharomyces mellis TK-01) 균주를 제공한다.The present invention provides a yeast of the genus Zygosaccharomyces sp. Used in the present invention. Specifically, the present invention relates to a method for producing a microorganism, which comprises culturing 6 commercially available yeast strains (Saf-Instant Red, Saf-Instant Gold, Bakels Instant Active Drye Yeast, Vega Instant Yeast, Mauripan Instant Dry Yeast, Two species (Saccharomyce scerevisiae KCTC7951, Zygosaccharomyces rouxii KCCM50054) and Zygosaccharomyces spp. Isolated from three kinds of yeast isolated from commercial soybean miso, preferably Zygosaccharomyces melis TK- 01 (Zygosaccharomyces mellis TK-01).
또한, 상기 선정된 균주의 배양 특성을 평가하는 단계로Further, the step of evaluating the culture characteristics of the selected strain
1) KCl(potassium chloride) 농도에 따른 영향으로, 0~4M의 KCl이 첨가된 배지에 균주 1~10% 접종하여 배양한다.1) It is cultured by inoculating 1 ~ 10% strain with medium containing 0 ~ 4M of KCl due to the influence of KCl (potassium chloride) concentration.
2) 탄소원에 따른 영향으로, 탄소원(corn syrup, HFCS, dextrin, glucose, sucrose, maltose, fructose)을 첨가하여 배양시에 필요한 탄소원과 그 농도를 선택할 수 있다.2) Carbon source and its concentration can be selected by adding carbon source (corn syrup, HFCS, dextrin, glucose, sucrose, maltose, fructose)
3) 질소원에 따른 영향으로, 질소원(ammonium sulfate, soypeptone, eHVP)를 첨가하여 배양시에 필요한 질소원과 그 농도를 선택할 수 있다. 3) Due to the influence of the nitrogen source, the source of nitrogen and its concentration can be selected by adding ammonium sulfate (soypeptone, eHVP).
4) 초기 pH에 대한 영향으로, 배지의 pH를 3.0~7.0으로 조절하여 균주를 접종하여 배양시에 적합한 초기 pH를 선택할 수 있다.4) Depending on the initial pH, the pH of the culture medium is adjusted to 3.0 ~ 7.0, and the initial pH suitable for culturing can be selected by inoculating the strain.
5) 접종량에 따른 영향으로, 균주 접종량을 1~10%에 따라 배양시에 적합한 초기 접종량을 선택할 수 있다.5) Due to the effect of the inoculation amount, it is possible to select the initial inoculation amount suitable for culturing according to 1 to 10% of the inoculum amount of the strain.
상기 균주를 이용한 효모추출물 및 이를 활용한 발효효모소금 제조방법으로 다음과 같은 단계를 거쳐 만들 수 있다.The yeast extract using the strain and the fermented yeast salt using the same can be prepared by the following steps.
1) 전배양 단계1) Pre-incubation step
효모 추출물 제조를 위한 효모의 전배양으로 yeast extract 0.1~0.9%, malt extract 0.1~0.5%, amiga plus 1~2%, KCl 1~10%, glucose 1~7%, ammonium sulfate 0.1~0.8%, potassium phosphate monobasic 0.05~0.1%, 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01 (Zygosaccharomyces mellis TK-01) 1~10%, 정제수 50~80%를 첨가하여 배양온도 20~30℃, 배양시간 6~72시간 배양 할 수 있다.The yeast extracts were prepared by the following steps: yeast extract 0.1-0.9%, malt extract 0.1-0.5%, amiga plus 1-2%, KCl 1-10%, glucose 1-7%, ammonium sulfate 0.1-0.8% , potassium phosphate monobasic 0.05 to 0.1%, Zygosaccharomyces mellis TK-01 1 to 10%, and purified
2) 본배양 단계2) In the present culture step
상기 1)단계의 배양조건에 air 0.1~1vvm, 탄소원(glucose) 6~12시간 주기적으로 첨가하며 배양온도 20~30℃, 배양시간 6~72시간 배양 할 수 있다.The cells are cultured at a temperature of 20 to 30 ° C. for 6 to 72 hours under the condition of air of 0.1 to 1 vvm and glucose for 6 to 12 hours periodically.
3) 효소분해 단계3) Enzymatic decomposition step
본 배양 단계가 완료된 배양액에 단백분해효소(protease) 5종, 핵산가수분해효소(nuclease) 1종, 용균효소(lytic enzyme) 1종, 탈아미노효소(diaminase) 1종 등으로 효소분해 하는 단계로 배양액 온도가 30~50℃에 도달하면 각 효소를 조합하여 효소분해를 진행 할 수 있다.Enzymatic digestion with 5 proteases, 1 nuclease, 1 lytic enzyme, 1 deaminase, etc. in the cultured medium is completed. When the temperature of the culture reaches 30 to 50 ° C, the enzymes can be decomposed by combining the enzymes.
또한 투입되는 효소의 양은 각각 배양액 고형분에 대하여 0.01~5%를 첨가한다.The amount of the enzyme to be added is 0.01 to 5% based on the solid content of the culture medium.
배양액의 효소분해는 90~350rpm으로 교반하면서 30~50℃에서 1~48시간 동안 진행한다. Enzymatic degradation of the culture solution is carried out at 30 to 50 ° C for 1 to 48 hours while stirring at 90 to 350 rpm.
4) 실활 및 여과 단계4) Deactivation and filtration phase
상기 3)단계에서 사용된 2종의 단백 효소를 실활시키기 위하여 80~95℃에서 20~60분 동안 실활 한다. In order to inactivate the two proteases used in step 3), it is inactivated at 80 to 95 ° C for 20 to 60 minutes.
또한 상기 배양액 효소분해액을 5,000~8,000g에서 20~60분 원심분리 또는 규조토여과를 이용하여 분해되지 않은 균체를 제거한다.In addition, the undegraded cells are removed by centrifugation or diatomaceous filtration at 5,000 to 8,000 g for 20 to 60 minutes.
5) 혼합단계5) Mixing step
상기 4단계에서 여과된 상등액 고형분 대비 일정비율의 정제염을 추가하여 60~80℃에서 20~60분 혼합하고 20~30브릭스까지 농축한다.In
6) 건조 단계6) Drying step
상기 혼합된 효소분해액을 건조하여 분말화 할 수 있다. 이때 건조의 방법에는 제한이 없고, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 동결건조 등 일반적인 건조 방법을 이용한다.The mixed enzyme decomposition solution may be dried and pulverized. There is no limitation on the drying method, and general drying methods such as vacuum drying, hot air drying, spray drying and freeze drying are used.
본 발명은 염 농도가 높은 전통식품인 된장에서 분리한 내염성 효모 Zygosaccharomyces mellis TK-01를 이용하여 고농도 무기염을 함유한 소금 대체용 효모 추출물과 이를 활용한 발효효모소금을 제조하였다. 상기 방법에 의해 제조된 발효효모소금은 무기염의 쓴맛과 이미가 없으며 나트륨 함량을 줄인 천연 발효효모소금으로 음식 또는 식품에 범용적으로 사용되어 염화나트륨의 섭취량을 줄일 수 있다.The present invention provides a salt substitute yeast extract containing a high concentration of inorganic salt and a fermented yeast salt utilizing the salt-resistant yeast Zygosaccharomyces mellis TK-01 isolated from soybean paste, a traditional salt having high salt concentration. The fermented yeast salt prepared by the above method is a natural fermented yeast salt which has no bitter taste and no imitation and has a reduced sodium content, and can be widely used for food or food to reduce the intake of sodium chloride.
도 1은 염화칼륨(KCl)농도에 따른 Z. mellis TK-01 균체량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 탄소원에 따른 Z. mellis TK-01의 균체량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 질소원에 따른 Z. mellis TK-01 균체량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 포도당 농도에 따른 Z. mellis TK-01의 생육영향을 나타낸 그래프이다.
도 5는 질소원 농도에 따른 Z. mellis TK-01 생육영향을 나타낸 그래프이다.
도 6은 초기 pH에 따른 Z. mellis TK-01 생육영향을 나타낸 그래프이다.
도 7은 통기량에 따른 Z. meills TK-01의 생육영향. (a) 0.1 vvm , (b) 1.0 vvm
도면 8. 발효효모소금 제조용 효모추출물의 KCl 첨가 유무에 따른 생육을 나타낸 그래프이다.
도면 9. 발효효모소금의 제조공정이다.1 is a graph showing the amount of Z. mellis TK-01 cells according to the concentration of potassium chloride (KCl).
FIG. 2 is a graph showing the amount of the cells of Z. mellis TK-01 according to the carbon source.
3 is a graph showing the amount of Z. mellis TK-01 cells according to the nitrogen source.
Figure 4 is a graph showing the effect of glucose concentration on Z. mellis Lt; RTI ID = 0.0 > TK-01. ≪ / RTI >
FIG. 5 is a graph showing the effect of growth of Z. mellis TK-01 on the nitrogen source concentration.
FIG. 6 is a graph showing the influence of Z. mellis TK-01 growth on initial pH.
Figure 7 shows the effect of growth of Z. meills TK-01 on the amount of aeration. (a) 0.1 vvm, (b) 1.0 vvm
8 is a graph showing the growth of yeast extract for fermentation yeast salt production according to the presence or absence of KCl.
Drawing 9. Process for the production of fermented yeast salt.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.
<실시예 1> 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01(Zygosaccharomyces mellis TK-01)균주의 배양 특성 평가Example 1: Preparation of Zygosaccharomyces mellis TK-01 (Zygosaccharomyces mellis TK-01) culture
[1-1] KCl 농도에 따른 영향[1-1] Influence of KCl concentration
본 발명에 사용된 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주의 KCl에 대한 내염성을 평가하기 위하여 동결보존된 균주를 YMAD (yeast extract 7g/L, malt extract 3g/L, amiga puls 15g/L, dextrose 45g/L, pH5.0)배지에 1% 접종하고 30℃에서 180rpm으로 48시간 배양한 균주를 YMAD 배지와 YMAD broth에 potassium chloride를 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 M을 첨가한 배지에 각각 1%씩 접종하였다. 4.5M과 5.0 M KCl을 첨가한 배지는 멸균 후 KCl이 석출되어 실험하지 않았다. 30℃에서 180rpm으로 10, 24, 36시간 배양하면서 OD 600에서 흡광도를 측정하였고, 배양 36시간 후 0.45㎛ GN-6 membrane filter로 여과하여 배양액을 제거하고 증류수로 2회 세척하여 80℃에서 24시간 건조한 후 무게를 측정하였다. In order to evaluate the salt tolerance of the Zygosaccharomyces mellis TK-01 strain used in the present invention, YMAD (yeast extract 7 g / L, malt extract 3 g / L, amiga puls 15 g / L, dextrose 45 g / L, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 M was added to the YMAD broth and YMAD broth at a concentration of 1% in a 1% 1% in each medium. The medium containing 4.5 M and 5.0 M KCl was not tested because KCl was precipitated after sterilization. After incubation at 30 ° C and 180 rpm for 10, 24, and 36 hours, the absorbance was measured at
그 결과 도 1에서와 같이 Zygosaccharomyces mellis TK-01의 염화칼륨 농도에 따른 균체량의 변화는 OD값의 변화와 DW(dry weight)값을 비교했을 때, 염의 농도가 증가할수록 OD값과 DW(dry weight)값이 줄어드는 것을 확인하였다. 그러나 높은 염농도에서도 생존이 가능하므로 본 발명에서 사용이 가능한 것으로 판단된다.As a result, as shown in FIG. 1, when the OD value and the DW (dry weight) of the Zygosaccharomyces mellis TK-01 were compared with each other, the OD value and DW (dry weight) And the value decreased. However, since it can survive even at a high salt concentration, it can be used in the present invention.
[1-2] 탄소원 종류에 따른 영향[1-2] Influence of carbon source type
본 발명의 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주 배양배지에 탄소원의 종류를 변화시켜 배양함으로써 탄소원의 종류에 따른 효모 균체량의 변화를 조사하였다. 동결 보존된 균주를 yeast extract 3g/L, malt extract 3g/L, KCl 223.62g/L, Potassium phosphate monobasic 1g/L, amiga plus 10g/L, ammonium sulfate 5g/L, dextrose 20g/L로 구성된 pH 5.5 배지에 물엿(corn syrup), 고과당(HFCS), 말토덱스트린(MD), glucose(Glc.), sucrose, maltose(Mal.), fructose(Fru.)를 각각 50% 용액으로 만들어 멸균 후 접종 시 20g/L 첨가하고, 정제포도당(glucose)과 엿당(maltose) 혹은 과당(fructose)을 동시에 첨가하는 군은 각각 10g/L로 첨가하여 총 당의 농도가 20g/L가 되도록 하였다. 당의 종류가 다른 배지에 각각 1%씩 접종하여 30℃에서 180rpm으로 48시간 배양한 후 배양액을 whatman filter GF/C (1.2 ㎛ grass microfiber filter)로 여과하여 배양액을 제거하고 균체를 회수하여 증류수로 2회 세척하고 무게를 측정하였다. The change of the amount of yeast cells according to the type of carbon source was investigated by changing the type of carbon source in the culture medium of Zygosaccharomyces mellis TK-01 strain of the present invention. The cryopreserved strain was treated with a pH 5.5 solution consisting of 3 g / L of yeast extract, 3 g / L of malt extract, 223.62 g / L of KCl, 1 g / L of potassium phosphate monobasic, 10 g / L of amiga plus, 5 g / L of ammonium sulfate and 20 g / After 50% solution of corn syrup, HFCS, maltodextrin (MD), glucose (Glc.), Sucrose, maltose (Mal.) And fructose (Fru. 20 g / L of glucose and 10 g / L of glucose and maltose or fructose were added, respectively, so that the concentration of total sugar was 20 g / L. The culture was inoculated with 1% each of different kinds of sugars and cultivated at 30 ° C and 180 rpm for 48 hours. The culture was filtered with a whatman filter GF / C (1.2 ㎛ grass microfiber filter) to remove the culture medium, Washed twice and weighed.
그 결과, Zygosaccharomyces mellis TK-01은 glucose와 fructose를 함께 이용했을 때 효모 크림 생산량이 가장 많았으며, glucose와 fructose를 각각 첨가한 군에서는 glucose를 첨가했을 때 효모 크림생산량이 다소 많았다. 또한 sucrose는 전혀 이용하지 못하여 효모 크림생산량이 없었으며, maltose는 glucose의 약 1/10 정도의 낮은 효모 크림 생산량을 보였다(도 2). 따라서 본 발명에서 효모크림의 생산량을 높이기 위해 배지의 탄소원을 glucose 또는 fructose를 사용할 수 있다. As a result, Zygosaccharomyces mellis TK-01 showed the highest production of yeast cream when glucose and fructose were used together, and glucose production was slightly higher when glucose and fructose were added. In addition, sucrose was not available at all and no yeast cream was produced, and maltose showed a low yeast cream yield of about 1/10 of glucose (Fig. 2). Therefore, in order to increase the yield of yeast cream, glucose or fructose may be used as the carbon source of the medium.
[1-3] 질소원 종류에 따른 영향[1-3] Effect of type of nitrogen source
본 발명의 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주 배양배지에 질소원의 종류를 변화시켜 배양함으로써 질소원의 종류에 따른 효모 균체량의 변화를 조사하였다. yeast extract 3g/L, malt extract 3g/L, KCl 223.62g/L, potassium phosphate monobasic 1g/L, amiga plus 10g/L, ammonium sulfate 5g/L, dextrose 20g/L로 구성된 배지에 무기질소원으로 ammonium sulfate ((NH4)2SO4) 5g/L, 유기질소원으로는 soypeptone과 eHVP (amiga plus)를 각각 10g/L 첨가한 배지를 각각 제조 하였고, 유기질소원과 무기질소원을 동시에 첨가한 배지를 제조하여(ammonium sulfate 5g/L + eHVP 10 g/L와 ammonium sulfate 5g/L + soypeptone 10 g/L) 1M KOH로 pH 5.5로 조정하여 멸균하였다. 탄소원은 정제포도당(glucose)을 50% 수용액으로 만들어 따로 멸균 후 20 g/L를 접종 시 첨가하고, 질소원의 종류가 다른 배지에 각각 1%씩 접종하여 30 ℃에서 180rpm으로 48시간 배양하였다. 효모 배양액을 whatman filter GF/C (1.2 ㎛ grass microfiber filter)로 여과하여 배양액을 제거하고 균체를 회수하여 증류수로 2회 세척하고 무게를 측정하였다. The changes of the amount of yeast cells according to the type of nitrogen source were examined by changing the type of nitrogen source in the culture medium of Zygosaccharomyces mellis TK-01 strain of the present invention. L of ammonium malate was added to the medium consisting of 3 g / L of yeast extract, 3 g / L of malt extract, 223.62 g / L of KCl, 1 g / L of potassium phosphate monobasic, 10 g / L of amiga plus, 5 g / (NH4) 2SO4) and 10 g / L of soypeptone and eHVP (amiga plus) were used as organic substances. Organic and
그 결과 도 3에 나타난 바와 같이, Zygosaccharomyces mellis TK-01은 soypeptone을 질소원으로 사용했을 때 최대 효모크림 생산량을 보였으나, soypeptone은 식품으로 사용이 허가되지 않은 질소원이다. 무기질소원인 ammonium sulfate를 첨가하였을 때는 유기 질소원을 첨가한 군에 비해 균이 잘 성장 하지 못 하였으며, ammonium sulfate와 유기질소원을 함께 첨가하였을 때는 유기질소원의 영향으로 균체의 성장이 유기질소원 단독으로 첨가한 것과 유사하게 나타났다. 유기질소원으로 사용된 정미소재인 eHVP 의 경우 soypeptone의 약 85% 수준의 효모크림의 생산량을 나타내었고, 식품으로 사용이 가능한 소재로 본 발명에서 유기질소원으로 사용 할 수 있다. As a result, as shown in Figure 3, Zygosaccharomyces mellis TK-01 showed maximum yeast cream yield when soypeptone was used as a nitrogen source, but soypeptone is an unauthorized nitrogen source for food. When ammonium sulfate and inorganic sulfate were added, the bacteria did not grow much better than the organic nitrogen source. When ammonium sulfate and organic matter were added together, . In the case of eHVP, a sweetener used as an organic raw material, the production amount of yeast cream of about 85% of soypeptone was shown, and it can be used as an organic material in the present invention.
[1-4] 포도당 농도에 따른 영향[1-4] Effect of Glucose Concentration
본 발명의 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균체량 생산에 대한 glucose 농도의 영향을 조사하기 위하여 yeast extract 7g/L, malt extract 3g/L, KCl 223.62g/L, potassium phosphate monobasic 1g/L, amiga plus 10g/L, ammonium sulfate 5g/L에 glucose 농도가 각각 5, 10, 20, 30, 40, 50 g/L로 구성된 배지에 1M KOH를 이용하여 pH 5.5로 맞춘 후 멸균하고 전배양한 균주 1%를 접종하여 30℃에서 180rpm으로 배양하였다. L of glucose, 3 g / L of malt extract, 223.62 g / L of KCl, 1 g / L of potassium phosphate monobasic, 10 g / L of amiga plus, 10 g / L of potassium phosphate monobasic to investigate the effect of glucose concentration on the production of Zygosaccharomyces mellis TK- ,
그 결과 도 4에 나타난 바와 같이, glucose 농도가 증가함에 따라 높은 흡광도를 나타내었다. 그 결과 30 g/L, 40 g/L, 50g/L에서 비슷한 흡광도를 보였으며, 이는 본 발명에 사용한 균주가 30~50g/의 glucose 농도에서 배양이 적합할 것으로 판단된다. As a result, as shown in FIG. 4, the absorbance was increased with increasing glucose concentration. As a result, similar absorbances were observed at 30 g / L, 40 g / L, and 50 g / L, indicating that the strain used in the present invention is suitable for culturing at a glucose concentration of 30 to 50 g /.
[1-5] 유기질소원 농도에 따른 영향 [1-5] Effect of organic matter concentration
유기질소원인 soypeptone은 효모 균체량 증가에는 효과적인 질소원이지만 식품으로 사용이 불가능하여 식품첨가물로 사용이 가능한 밀단백가수분해물(amiga plus)의 농도를 달리하여 유기질소원과 균체량과의 관계를 조사하였다. 동결 보존된 균주를 배양배지 yeast extract 7g/L, malt extract 3g/L, KCl 223.62g/L, potassium phosphate monobasic 1g/L, ammonium sulfate 5g/L와 amiga plus 농도를 각각 5, 10, 15 g/L로 구성된 배지에 1M KOH를 이용하여 pH 5.5로 맞춘 후 멸균하고, 전배양한 균주 1%를 접종하여 30℃에서 180rpm으로 배양을 진행하였다. Soypeptone, which is an organic nitrogen source, is an effective nitrogen source for increasing the amount of yeast cells. However, the relationship between the amount of organic matter and the amount of biomass was investigated by varying the concentration of amiga plus which can be used as a food additive. The cryopreserved strains were cultured in the medium containing yeast extract 7 g / L, malt extract 3 g / L, KCl 223.62 g / L, potassium phosphate monobasic 1 g / L,
그 결과 도 5에 나타난 바와 같이, 배양 40시간까지 amiga plus의 농도 의존적으로 균체량이 급격히 증가하였으나, 40시간이후 균체량의 증가가 적은 것을 알 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 5, the amount of amiga plus was increased rapidly in a concentration-dependent manner up to 40 hours after the incubation, but the increase in the amount of the bacterial cell was not observed after 40 hours.
[1-6] 초기 배지 pH의 영향[1-6] Influence of initial medium pH
본 발명의 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주 접종 시 pH의 영향을 알아보기 위해 yeast extract 7g/L, malt extract 3g/L, KCl 223.62g/L, potassium phosphate monobasic 1g/L, ammonium sulfate 5g/L으로 구성된 배지에 1M KOH와 1M HCl을 이용하여 pH를 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0으로 각각의 pH로 맞춘 후 멸균하고, 탄소원은 정제포도당(glucose)을 50% 수용액으로 만들어 따로 멸균하고 30g/L를 접종시 각각 첨가하였다. 이 배양 배지에 전배양 균주 1%를 접종하여 30℃에서 180rpm으로 배양을 진행하였다.To investigate the effect of pH on the Zygosaccharomyces mellis TK-01 strain of the present invention, yeast extract 7 g / L, malt extract 3 g / L, KCl 223.62 g / L, potassium phosphate monobasic 1 g / L and
그 결과 도 6에 나타난 바와 같이, 배양액의 초기 pH는 균주의 생육에 많은 영향을 주는 것으로 확인되었다. pH 3.5 6.5 범위까지 생육은 가능하지만 최적 pH는 5.0 이었다.As a result, as shown in FIG. 6, it was confirmed that the initial pH of the culture broth greatly affected the growth of the strain. Growth up to pH 3.5 6.5 was possible, but optimum pH was 5.0.
<실시예 2> 자가소화와 효소분해 방법을 이용한 고농도 무기염 함유 효모 추출물의 제조<Example 2> Preparation of yeast extract containing high concentration of inorganic salt by self-extinguishing and enzymatic decomposition
[2-1] 효모 추출물 제조를 위한 효모의 배양[2-1] Culture of yeast for yeast extract preparation
효모 추출물 제조를 위하여 50L 발효조를 이용하여 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주를 3일간 배양하고 균체를 포함한 배양액을 모두 효모추출물 제조에 사용하였다. 균주의 배양은 배지 조성(표1)으로 30℃에서 120rpm으로 배양되었다. 배양 종균은 표 1과 동일한 배지 조성 배양된 자이고사카로마이세스 멜리스 TK-01을 1% 접종하였다. Aeration에 대한 영향을 확인하기 위하여 0.1 또는 1.0 vvm 의 air를 공급하고 배양을 진행하였다.For the production of yeast extract, Zygosaccharomyces mellis TK-01 strain was cultured for 3 days using a 50 L fermenter and all the cells containing the cells were used for yeast extract preparation. The culture of the strain was cultured at 30 ° C at 120 rpm in the medium composition (Table 1). The culture broth was inoculated with 1% of Zygosaccharomyces cerevisiae TK-01 cultured in the same medium as in Table 1. To confirm the effect on the aeration, 0.1 or 1.0 vvm of air was supplied and cultured.
그 결과 도 7에 나타난 바와 같이 Zygosaccharomyces mellis TK-01를 0.1 vvm의 air를 공급하였을 때 8.439 g/L의 균체를 회수 하였으며, 1 vvm의 air를 공급하였을 때 17.042 g/L 균체를 회수할 수 있었다. 따라서 Zygosaccharomyces mellis TK-01을 배양하기 위해서 air의 공급이 필수적임을 확인 할 수 있었다. 이에 따라 aeration을 1 vvm으로 배양한 배양액을 효모추출물 제조에 이용하였다.As a result, as shown in FIG. 7, 8.439 g / L of the cells were recovered when 0.1 vvm of air was supplied to Zygosaccharomyces mellis TK-01, and 17.042 g / L of cells were recovered when 1 vvm of air was supplied . Therefore, it was confirmed that the supply of air was necessary to cultivate Zygosaccharomyces mellis TK-01. The cultures were cultured in aeration at 1 vvm for the yeast extract preparation.
[2-2] 효모추출물의 제조를 위한 효소의 선별[2-2] Selection of Enzymes for the Production of Yeast Extracts
자가소화법은 세포 성분의 분해도가 상대적으로 낮아 효모 추출물의 수율이 낮다고 알려져 있다. 따라서 본 발명에서는 자가소화와 동시에 효소를 이용하여 수율을 높이고자 하였다. 상기 실시예 2-1에서 배양된 효모 배양액을 1M KOH를 이용하여 pH 6.0으로 조정하고, 시판중인 효소(표 2)를 각각 처리하였다. 또한 표 3의 조건으로 진행된 효모추출물의 분해도를 알기위해서 TN(Total nitrogen) 및 AN(amino nitrogen)을 분석하여 비교하였다.It is known that the self-digestion method has a relatively low degradation rate of cell components, resulting in a low yield of yeast extract. Therefore, the present invention intends to increase the yield by using enzymes at the same time as self-extinguishing. The yeast culture medium cultured in Example 2-1 was adjusted to pH 6.0 with 1M KOH, and each commercially available enzyme (Table 2) was treated. In addition, TN (total nitrogen) and AN (amino nitrogen) were analyzed and compared in order to determine the decomposition degree of the yeast extract under the conditions of Table 3.
방법process
Way
(AN)Amino nitrogen
(AN)
(TN)Total nitrogen
(TN)
단계별
처리
Step by step
process
동시
처리
The same time
process
그 결과 표 3에 나타난 바와 같이, 세포벽 분해 효소(lytic enzyme)의 첨가는 자가소화율 증가에 큰 영향을 주지 않은 것으로 판단되며, 효소를 단계별로 처리한 것과 동시에 처리한 것 또한 TN 값과 AN 값에는 많은 영향을 주지 않으나 효소의 조합별로 차이를 보인다. 그 중에서 protease A, amylase R, protamex, flavourzyme 효소의 사용이 좋은 경향을 보이며, 효율적인 공정을 위해 효소의 단계별 처리보다는 자가소화와 동시에 효소를 처리하는 것이 좋게 판단된다.As a result, as shown in Table 3, the addition of lytic enzyme did not have a significant effect on the increase of self-digestibility, and the enzyme was treated at the same time as the stepwise treatment, and the TN value and AN value It does not have much effect, but it differs by the combination of enzymes. Among them, protease A, amylase R, protamex and flavorzyme enzymes show good tendency and it is better to treat enzymes at the same time as self-digestion rather than stepwise treatment of enzymes for efficient processing.
<실시예 3> 내염성 효모를 이용한 발효 효모 소금의 제조 Example 3: Preparation of fermented yeast salt using salt tolerant yeast
[3-1] 발효 효모 소금 제조를 위한 내염성 효모배양[3-1] Culture of resistant yeast for fermented yeast salt production
본 발명 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주를 이용하여 발효 효모 소금제조를 위하여 표 2의 배지조성과 표 4와 같은 조건으로 효모추출물을 배양하였다.Yeast extract was cultured under the conditions of Table 2 and Table 4 for the preparation of fermented yeast salt using the strain Zygosaccharomyces mellis TK-01 of the present invention.
그 결과 도 8에서 나타내는 바와 같이, KCl을 첨가하지 않고 배양하였을 때 80.5 g/L의 균체가 배양되었으나, 3M KCl이 첨가된 배지에서는 38.0 g/L의 균체가 배양되었다. 또한 본 발명에서는 효모 배양 배지를 모두 식품 첨가물로 사용하였기 때문에 균체를 회수하여 불순물을 제거하는 공정을 하지 않고 균체를 포함하고 있는 배양배지를 모두 효모 소금 제조에 이용하였다. As a result, as shown in FIG. 8, 80.5 g / L of cells were cultured without KCl, but 38.0 g / L was cultured with 3M KCl. In the present invention, since yeast culture medium was used as a food additive, the culture medium containing the cells was used for yeast salt production without collecting the cells and removing the impurities.
[3-2] 발효 효모 소금의 제조 [3-2] Preparation of fermented yeast salt
본 발명에 Zygosaccharomyces mellis TK-01 균주를 이용하여 배양된 배양액을 1M KOH를 사용하여 pH 6.0으로 조정하고, exopeptidase로 flavourzyme(Novo, Denmark)과 endopeptidase로 protamex (Novo, Denmark)를 고형분 함량을 기준으로 각각 0.01~5%(w/w) 첨가하고, 30~50 ℃에서 교반하면서 24 시간 반응시켰다. 반응이 완료된 효모추출물 액은 80 ℃에서 30 분간 가열하여 반응을 종료시키고, Celite bed Filtration을 통하여 균체 및 불용성 성분이 제거된 효모추출물을 얻었다. 생산된 효모 추출물의 고형분 함량을 확인하여 효모추출물과 염화나트륨의 비율을 2∼4 : 6∼8의 비율로 하여 최종 발효 효모 소금을 제조하였다(도9).In the present invention, the culture broth using the strain Zygosaccharomyces mellis TK-01 was adjusted to pH 6.0 with 1M KOH, and flavomezyme (Novo, Denmark) as exopeptidase and protamex (Novo, Denmark) as endopeptidase 0.01 to 5% (w / w), respectively, and reacted at 30 to 50 ° C for 24 hours with stirring. After completion of the reaction, the yeast extract solution was heated at 80 ° C. for 30 minutes to terminate the reaction. Cells and insoluble component-free yeast extracts were obtained through Celite bed filtration. The solid content of the produced yeast extract was confirmed and the ratio of the yeast extract and sodium chloride was 2: 4: 6 to 8 to prepare a final fermented yeast salt (FIG. 9).
Claims (5)
The fermented yeast salt prepared in the fourth method
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