KR20170070825A - Method for producing oligosaccharide-rich molasses, oligosaccharide-rich molasses produced by the same and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 올리고당 고함유 당밀의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 올리고당 고함유 당밀 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 올리고당의 농도는 원당밀 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상 또는 400% 이상 증가할 수도 있다. 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 설탕의 농도는 원당밀 내의 설탕 중량 대비 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 감소되거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.The present invention relates to a method for producing molasses having a high oligosaccharide, a molasses having high oligosaccharide prepared thereby, and a use thereof. The concentration of the oligosaccharide in the high molecular weight oligosaccharide prepared according to the present invention may be increased by 50% or more, 100% or more, 200% or more, 300% or more, or 400% or more based on the weight of the oligosaccharide in the original molasses. The concentration of sugar in the molasses of the high oligosaccharide prepared according to the present invention may be reduced by 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more of the sugar content in the raw sugar mill.

Description

올리고당 고함유 당밀의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 올리고당 고함유 당밀 및 이의 용도{METHOD FOR PRODUCING OLIGOSACCHARIDE-RICH MOLASSES, OLIGOSACCHARIDE-RICH MOLASSES PRODUCED BY THE SAME AND USE THEREOF}METHOD FOR PRODUCING OLIGOSACCHARIDE-RICH MOLASSES, OLIGOSACCHARIDE-RICH MOLASSES PRODUCED BY THE SAME AND USE THEREOF BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-

본 발명은 올리고당 고함유 당밀의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 올리고당 고함유 당밀 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 올리고당의 농도는 원당밀 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상 또는 400% 이상 증가할 수도 있다. 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 설탕의 농도는 원당밀 내의 설탕 중량 대비 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 감소되거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.The present invention relates to a method for producing molasses having a high oligosaccharide, a molasses having high oligosaccharide prepared thereby, and a use thereof. The concentration of the oligosaccharide in the high molecular weight oligosaccharide prepared according to the present invention may be increased by 50% or more, 100% or more, 200% or more, 300% or more, or 400% or more based on the weight of the oligosaccharide in the original molasses. The concentration of sugar in the molasses of the high oligosaccharide prepared according to the present invention may be reduced by 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more of the sugar content in the raw sugar mill.

프로바이오틱은 활성촉진제라고 부르기도 하며 장에 유익한 미생물의 대사와 성장을 선택적으로 활성화하여 인체에 유익하도록 영향을 미치는 난소화성 식품 성분(non-digestible food ingredient)으로 정의한다. 탄수화물 중에 프로바이오틱 탄수화물은 인체의 소화·흡수 과정에 저항하고, 장내에 존재하는 세균에 의하여 이용이 될 수 있으며, 제한된 수의 세균의 활성과 성장을 선택적으로 자극하는 기능을 지니는 소재이어야 한다. 이 중에서 프로바이오틱으로서 난소화성 올리고당은 소장에서 소화되지 않고 대장에 도달하여 비피도박테리움 속(Bifidobacterium spp.) 박테로이드후라길리스 (Bacteroidesfragilis) 및 펩토스트렙토코커스 속(Peptostreptococcus spp .)과 같은 장내 유익균 증식에 기여하고 살모넬라 속(Salmonella spp .), 캠피로박터 속(Campylobacter spp .) 및 클로스트리디움 속(Clostridium spp .) 같은 장내 유해균의 증식을 억제하여, 장내 병원균의 감염 방지, 장내 부패억제, 비타민의 생산 그리고 장의 운동을 활발히 하는 데 유용한 효과를 나타내는 것으로 알려졌다. 기능성 식품 시장에서 판매되고 있는 난소화성 올리고당은 프럭토올리고당과 이소말토올리고당이 시럽 형태로 판매되고 있는데, 최종제품에 반응하지 않은 프럭토올리고당 제품인 경우에는 30% 이상의 소화성 과당이 함유되어 있고 이소말토올리고당에는 50% 이상의 비기능성 당들인 포도당, 말토올리고당들이 포함되어 있는 것으로 알려졌다. 현재 생산되고 있는 기능성 올리고당의 생산 방식은 주로 효소를 이용하여 생산하는데, 최종 생산된 올리고당 중에 난소화성 올리고당을 분리 정제하기 어려운 실정으로 상당한 양의 기질인 당과 소화성올리고당이 함유된 채로 판매되고 있다.Probiotics are sometimes referred to as active promoters and are defined as non-digestible food ingredients that have beneficial effects on the body by selectively activating the metabolism and growth of beneficial microorganisms. Probiotic carbohydrates in carbohydrates should be resistant to the digestion and absorption process of the human body, be utilized by bacteria in the intestines, and have a function to selectively stimulate a limited number of bacterial activities and growth. Of these, the oligosaccharide as a probiotic is not digested in the small intestine but reaches the large intestine and enters the intestines such as Bifidobacterium spp. , Bacteroidesfragilis and Peptostreptococcus spp . contribute to the proliferation and yuikgyun Salmonella genus (Salmonella spp.), the cam fatigue bakteo in (Campylobacter spp . ) And Clostridium spp . , Which are effective in preventing infections of intestinal pathogens, inhibiting intestinal decay, producing vitamins, and promoting intestinal motility. Ovarian oligosaccharides sold in the functional food market are sold in the form of syrups of fructooligosaccharide and isomaltooligosaccharide. Fructo-oligosaccharide products which are not reacted to the final product contain 30% or more of digestible fructose. Isomaltooligosaccharide Contain more than 50% of non-functional sugars, such as glucose and maltooligosaccharides. The production method of functional oligosaccharide which is currently produced is mainly produced using enzymes, and it is difficult to separate and purify the oligosaccharide which is defective in the final production, and it is sold with a substantial amount of sugar and digestible oligosaccharide.

한편, 당밀(Molasses)은 사탕무 또는 사탕수수로부터 설탕을 분리, 정제하고 남은 찌꺼기를 나타내는 것으로서, 그대로 폐기하기에는 너무 많은 양의 유기물을 포함하고 있어서 사료로 일부 이용되고 있다. 당밀은 크게 식용당밀, 사료용 당밀 및 공업용 당밀로 분류되며, 식용 당밀은 설탕을 정제한 후 가장 처음 추출되는 당밀로서 설탕에 가장 가까운 맛과 특성을 지니고 있는 1차 당밀(Light Molasses)과 상기 1차 당밀로부터 추출되는 당밀로서 1차 당밀에 비해 단 맛은 덜하며 고유의 풍미를 지니고 있는 2차 당밀(Dark Molasses)로 나뉘며, 사료용 당밀은 상기 2차 당밀로부터 추출되는 당밀로서 당 맛이 가장 덜하며 쓴 맛이 강하며 3차 당밀(Blackstrap Molasses)이라고도 하고, 공업용 당밀은 당밀 내의 풍부한 양의 당(Saccharide)가 있어 알코올 발효를 통해 알코올 제조에 사용된다.On the other hand, molasses represents sugar residue remaining from sugar beet or sugar cane and remnant residue, and it is used as a part of feed because it contains too much organic matter to be discarded. Molasses is largely classified into edible molasses, feed molasses and industrial molasses. Edible molasses is the first molasses extracted after sugar refining. It has the properties of light molasses that have the closest taste and characteristics to sugar, Molasses extracted from molasses is divided into Dark Molasses, which has less sweet taste than the first molasses and has its own flavor. Feed molasses is molasses extracted from the second molasses and has the least sugar taste It has a bitter taste and is called "Blackstrap Molasses". Industrial molasses has a rich amount of saccharide in molasses and is used for alcohol production through alcohol fermentation.

본 발명자들은 천연식품 소재의 올리고당에 대한 연구를 진행하던 중, 당밀에 포함되어 있는 고농도의 설탕을 이용하여 미생물을 배양함으로써 올리고당으로 전환시켜 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용할 수 있는 올리고당 고함유 당밀을 완성하기에 이르렀다. 이에, 본 발명은 올리고당 고함유 당밀의 제조 방법을 제공하고자 한다. The inventors of the present invention conducted research on oligosaccharides of natural food materials and found that they can be converted into oligosaccharides by culturing microorganisms using sugar at a high concentration contained in molasses to be used for microbial culture materials, Containing oligosaccharide-containing molasses. Accordingly, the present invention provides a method for producing molasses having high oligosaccharide content.

일 구현예에 따르면, According to one embodiment,

(a) 전체 중량 대비 설탕 5 중량% 내지 65 중량%를 함유하는 당밀을 제공하는 단계; (a) providing molasses containing from 5% to 65% by weight of sugar relative to the total weight;

(b) 상기 당밀을 글루칸수크라아제(glucansucrase), 레반수크라아제[levansucrase 혹은 프락토실기 전이효소(fructosyltransferase)], 또는 글루칸수크라아제 및 레반수크라아제(혹은 프락토실기 전이효소)와 반응시켜 올리고당을 생산함으로써 올리고당 고함유 당밀을 제조하는 단계; 및 (b) contacting the molasses with glucansucrase, levansucrase or fructosyltransferase, or glucan sucrase and levansucrase (or fructosyltransferase) with glucansucrase, levansucrase or fructosyltransferase, To produce an oligosaccharide-rich molasses; And

(c) 생산된 올리고당 고함유 당밀을 회수하는 단계;를 포함하는 올리고당 고함유 당밀의 제조방법이 개시된다. (c) recovering the produced oligosaccharide-rich molasses, and a process for producing the oligosaccharide-rich molasses.

상기 구현예에 따르면, 글루칸수크라아제는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 글루칸수크라아제는 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM(KCCM11728P), 류코노스톡 메센테로이데스B-1299C/KM(KCCM11729P) 또는 류코노스톡 시트리움 B-1355C/KM(KCCM11730P)일 수 있다. According to this embodiment, the glucan sucrose may be derived from a strain of Leuconostoc . The glucan sucrose may be selected from the group consisting of Reukonovosthamcesteroidis B-512F / KM (KCCM11728P), Reukonovostomseletroides B-1299C / KM (KCCM11729P), or Leuconostocisium B-1355C / KM (KCCM11730P) .

상기 구현예에 따르면, 레반수크라아제 혹은 프락토실기 전이효소는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주, 바실러스속(Bacillus) 균주 또는 아스퍼질러스속(Aspergillus) 균주로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 레반수크라아제는 류코노스톡 B-512F/KM(KCCM11728P) 또는 펙티나아제(Pectinex Ultra SP-L)일 수 있다. According to this embodiment, the levan sucrase kinase or fructo group transferase may be derived from acids in the Pocono stock (Leuconostoc) strain, Bacillus (Bacillus) strain or seusok Aspergillus (Aspergillus) strain. The levansucrase may be Ryukono Stock B-512F / KM (KCCM11728P) or Pectinex Ultra SP-L.

상기 구현예에 따르면, 반응은 4℃ 내지 65℃의 온도에서 1시간 이상 동안 수행될 수 있다. According to this embodiment, the reaction can be carried out at a temperature of from 4 ° C to 65 ° C for at least 1 hour.

다른 구현예에 따르면, 상기 제조 방법에 의해 제조된 올리고당 고함유 당밀이 개시된다. According to another embodiment, oligosaccharide-rich molasses produced by the above process is disclosed.

상기 구현예에 따르면, 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 설탕의 농도는 원당밀 내의 설탕 중량 대비 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 감소되거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.According to this embodiment, the concentration of sugar in the molasses of high oligosaccharide prepared according to the present invention is reduced by 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more It may not exist.

상기 구현예에 따르면, 올리고당 고함유 당밀 내의 올리고당의 농도는 원당밀 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상 또는 400% 이상 증가할 수도 있다.According to this embodiment, the concentration of the oligosaccharide in the high-oligosaccharide-containing molasses may be increased by 50% or more, 100% or more, 200% or more, 300% or more, or 400% or more based on the weight of the oligosaccharide in the original molasses.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 제조 방법에 의해 제조된 올리고당 고함유 당밀의 용도가 개시된다. According to another embodiment, the use of the oligosaccharide-rich molasses produced by the above process is disclosed.

상기 구현예에 따르면, 올리고당 고함유 당밀은 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용될 수 있다.According to this embodiment, the oligosaccharide-rich molasses can be used for microbial culture material, food sweetener material or animal feed additive material.

도 1은 여러가지 당밀농도와 프락토실기 전이효소와 반응 후 탄수화물 분포를 TLC 분석법으로 확인한 결과를 나타낸다.
(S: 수크로오스, F: 프럭토오스, G: 글루코오스 및 C: 비교예)
도 2는 당밀과 덱스트란수크라아제, 프락토실기 전이효소와 반응 후 얻어진 산물을 TLC 분석법으로 확인한 결과를 나타낸다.
(IMO: 이소말토올리고사카라이드, FT: 당밀에 대한 프락토실기 전이효소 반응 후 구성당 및 DS: 당밀에 대한 덱스트란수크라아제 반응 후 구성당)
도 3 내지 도 5는 당밀, 당밀과 덱스트란수크라아제 반응 산물, 그리고 당밀과 프락토실기 전이효소 반응 산물의 MALDI-TOP 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 올리고당 함유 당밀이 실제 유산균의 생장에 미친 영향을 나타낸다.
도 7은 효소의 종류에 따른 당밀과의 반응 후 얻어진 글루코올리고당을 TLC 분석법으로 확인한 결과를 나타낸다.
(래인 S: 100 mM sucrose; 래인 F: 100 mM Fructose; 래인 G: 100 mM Glucose; 래인 C: 70% (v/v) 당밀 컨트롤; 래인 1: 10 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-512F/KM (기탁번호 KCCM11728P) 효소액과 당밀의 반응액; 래인 2: 3 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-1299C/KM (기탁번호 KCCM11729P) 효소액과 당밀의 반응액; 래인 3: 5 U/mL Leuconostoc citreum B-1355C/KM (기탁번호 KCCM11730P) 효소액과 당밀의 반응액; 래인 4: 3 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-512F/KM(KCCM11728P) 효소액, 2 U/mL B-1299C/KM(KCCM11729P) 효소액과 3 U/mL B-1355C/KM(KCCM11730P) 효소액과 당밀의 반응액; 래인 5: 3 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-512F/KM(KCCM11728P) 효소액과 2 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-1299C/KM(KCCM11729P) 효소액과 당밀의 반응액; 래인 6: 3 U/mL Leuconostoc mesenteroides 512 FMCM B-512F/KM(KCCM11728P) 효소액과 3 U/mL Leuconostoc mesenteroides B-1355C/KM(KCCM11730P) 효소액과 당밀의 반응액. TLC 분석 조건: 전개용매 - nitromethane: n-propyl alcohol: water (2:5:1.5, v/v/v)).
도 8은 효소의 종류에 따른 당밀과의 반응 후 얻어진 프럭토올리고당을 TLC 분석법으로 확인한 결과를 나타낸다.
(래인 S: 100 mM sucrose; 래인 F: 100 mM Fructose; 래인 G: 100 mM Glucose; 래인 C: 70% (v/v) 당밀 컨트롤; 래인 7: 5 U/mL B-512F/KM(KCCM11728P) 레반수크라아제 효소액과 당밀의 반응액; lane 8: 10% (v/v)의 펙티나아제 (Pectinex Ultra SP-L)와 당밀의 반응액. TLC 분석 조건: 전개용매 - nitromethane: n-propyl alcohol: water (2:5:1.5, v/v/v)).
Figure 1 shows the results of TLC analysis of various molasses concentrations and carbohydrate distribution after reaction with fructosyltransferase.
(S: sucrose, F: fructose, G: glucose and C: comparative example)
FIG. 2 shows the results of TLC analysis of molasses, dextran sucrase, and fructosyltransferase and the product obtained after the reaction.
(IMO: isomaltoligosaccharide, FT: constitutional sugar after fructosyltransferase reaction to molasses and DS: constitutional sugar after dextran sucrase reaction to molasses)
Figs. 3 to 5 show MALDI-TOP results of molasses, molasses and dextran sucrase reaction products, and molasses and fructosyl transferase reaction products.
Fig. 6 shows the effect of the oligosaccharide-containing molasses of the present invention on the growth of actually lactic acid bacteria.
FIG. 7 shows the result of confirming the glucooligosaccharide obtained after reaction with molasses according to the type of enzyme by TLC analysis.
(Lane S: 100 mM sucrose; Lane F: 100 mM Fructose; Lane G: 100 mM Glucose; Lane C: 70% (v / v) molasses control Lane 1: 10 U / mL Leuconostoc mesenteroides B-512F / KM Accession No. KCCM11728P) Reaction mixture of enzyme solution and molasses; Lane 2: 3 U / mL Leuconostoc mesenteroides B-1299C / KM (Accession No. KCCM11729P) Reaction liquid of enzyme solution and molasses; Lane 3: 5 U / mL Leuconostoc citreum B-1355C / KM (Accession No. KCCM11730P) the reaction mixture of enzyme solution and molasses; Lane 4: 3 U / mL Leuconostoc a reaction solution of mesenteroides B-512F / KM (KCCM11728P) enzyme solution, 2 U / mL B-1299C / KM (KCCM11729P) enzyme solution and 3 U / mL B-1355C / KM (KCCM11730P) enzyme solution and molasses; Lane 5: 3 U / mL Leuconostoc mesenteroides B-512F / KM (KCCM11728P) enzyme solution and 2 U / mL Leuconostoc mesenteroides B-1299C / KM (KCCM11729P) Reaction mixture of enzyme solution and molasses; Lane 6: 3 U / mL Leuconostoc mesenteroides 512 FMCM Reaction solution of B-512F / KM (KCCM11728P) enzyme solution and 3 U / mL Leuconostoc mesenteroides B-1355C / KM (KCCM11730P) enzyme solution and molasses. TLC analysis conditions: developing solvent: nitromethane: n-propyl alcohol: water (2: 5: 1.5, v / v / v)).
FIG. 8 shows the results of TLC analysis of fructooligosaccharides obtained after reaction with molasses according to the type of enzyme.
(Lane S: 100 mM sucrose, lane F: 100 mM Fructose, lane G: 100 mM Glucose, lane C: 70% (v / v) molasses control, lane 7: 5 U / mL B-512F / KM (KCCM11728P) Reaction solution of Levansucrase enzyme solution and molasses: lane 8: 10% (v / v) of pectinase (SP-L) and molar ratio TLC analysis: nitromethane: n-propyl alcohol: water (2: 5: 1.5, v / v / v)).

본 명세서에 달리 정의되어 있지 않은 한, 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 당업계에 통상의 기술자가 통상적으로 이해하는 바와 같은 의미를 가진다. 본 명세서에 포함되는 용어를 포함하는 다양한 과학적 사전이 잘 알려져 있고, 당업계에서 이용 가능하다. 비록 본 명세서에 설명된 것과 유사 또는 등가인 임의의 방법 및 물질이 본원의 실행 또는 시험에 사용되는 것으로 발견되나, 몇몇 방법 및 물질이 설명되어 있다. 당업자가 사용하는 맥락에 따라, 다양하게 사용될 수 있기 때문에, 특정 방법, 프로토콜 및 시약으로 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. Unless otherwise defined herein, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Various scientific dictionaries, including the terms contained herein, are well known and available in the art. Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein are found to be used in the practice or testing of the present application, some methods and materials have been described. Should not be construed as limiting the invention to the particular methods, protocols and reagents, as they may be used in various ways in accordance with the context in which those skilled in the art use them.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수형은 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않으면 복수의 대상을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급되지 않는 한, "또는"은 "및/또는"을 의미한다. 더욱이, 용어 "포함하는" 뿐만 아니라, 다른 형태, 예를 들어, "가지는", "이루어지는" 및 "구성되는"는 제한적이지 않다.As used herein, the singular forms include plural objects unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, unless otherwise stated, "or" means "and / or ". Furthermore, it is to be understood that other forms, such as " having ", "consisting ", and" consisting "

수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.The numerical range includes numerical values defined in the above range. All numerical limitations of all the maximum numerical values given throughout this specification include all lower numerical limitations as the lower numerical limitations are explicitly stated. All the minimum numerical limitations given throughout this specification include all higher numerical limitations as the higher numerical limitations are explicitly stated. All numerical limitations given throughout this specification will include any better numerical range within a broader numerical range, as narrower numerical limitations are explicitly stated.

본 명세서에 제공된 제목은 다양한 면 또는 전체적으로 명세서의 참조로서, 하기의 구현예를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. The subject matter provided herein should not be construed as limiting the following embodiments in various aspects or as a reference throughout the specification.

제1구현예에 따르면, 본 발명은 올리고당 고함유 당밀의 제조방법을 제공하고자 한다. According to a first embodiment, the present invention provides a process for producing molasses having high oligosaccharide content.

본 명세서에서 사용된 용어 "올리고당"은 글리코시드 결합으로 연결된 2 내지 10개의 단당류 단위를 포함하는 화합물을 의미한다. 용어 "다당류"는 글리코시드 결합으로 연결된 10개 이상의 단당류 단위를 포함하는 화합물을 의미하고, 통상적으로 보다 큰 분자량 종들의 혼합물을 나타낸다The term "oligosaccharide" as used herein refers to a compound comprising 2 to 10 monosaccharide units connected by a glycosidic bond. The term "polysaccharide" means a compound comprising at least ten monosaccharide units linked by a glycosidic bond, and typically represents a mixture of larger molecular weight species

상기 용어 "글리코시드 결합"은 아노머 탄소의 알코올 히드록실기와의 반응으로 형성된 아세탈을 의미한다. 1개의 D-글루코오스 분자의 아노머 탄소의 제2 D-글루코오스 분자의 탄소 원자 4 상의 히드록실기와의 반응은, (1,4) 글리코시드 결합 또는 연결을 형성한다. 이와 유사하게, 1개의 D-글루코오스 분자의 아노머 탄소의 제2 D-글루코오스 분자의 탄소 원자 6 상의 히드록실기와의 반응은, (1,6) 글리코시드 결합 또는 연결을 형성한다. 당업자는글리코시드 결합이 α또는 β 배위로 존재할 수 있음을 인식할 것이다. 글리코시드 결합 배위는 예를 들어, α(1,4) 및 α(1,6)으로 나타내어진다. The term "glycosidic linkage" means an acetal formed by the reaction of anomeric carbon with an alcohol hydroxyl group. The reaction of the anomeric carbon of one D-glucose molecule with the hydroxyl group of carbon atom 4 of the second D-glucose molecule forms a (1,4) glycosidic bond or linkage. Similarly, the reaction of the anomeric carbon of one D-glucose molecule with the hydroxyl group on carbon atom 6 of the second D-glucose molecule forms a (1,6) glycosidic bond or linkage. Those skilled in the art will recognize that glycosidic linkages may exist in the alpha or beta configuration. The glycosidic bond coordinate is represented, for example, by? (1,4) and? (1,6).

상기 용어 "α"는 고리의 평면 위에 존재하는 결합의 형태를 나타내고, 상기 "β" 결합은 고리의 평면 아래에 존재하는 결합을 나타낸다.The term " a "indicates the type of bond present on the plane of the ring and the" beta "bond indicates the bond present under the plane of the ring.

상기 용어 "(1,4) 결합"은 1개의 당류 단위의 C1이 제2의 당류 단위의 C4에 결합된 2개의 당 간의 관계를 나타낸다. 상기 "(1,6) 결합"은 1개의 당류 단위의 C1이 제2의 당류 단위의 C6에 결합된 2개의 당 간의 관계를 나타낸다.The term " (1,4) bond "refers to the relationship between two saccharides in which one saccharide unit C1 is attached to C4 of the second saccharide unit. The "(1,6) bond" represents the relationship between two sugars in which C1 of one saccharide unit is bonded to C6 of the second saccharide unit.

상기 구현예에 따른 올리고당 고함유 당밀의 제조방법은:The method for producing molasses having high oligosaccharide according to the above embodiment comprises:

(a) 설탕 5 중량% 내지 65 중량%를 함유하는 당밀을 제공하는 단계; (a) providing molasses containing from 5% to 65% by weight of sugar;

(b) 상기 당밀을 글루칸수크라아제(glucansucrase), 레반수크라아제[(levansucrase) 혹은 프락토실기 전이효소], 또는 글루칸수크라아제 및 레반수크라아제 (혹은 프락토실기 전이효소)와 반응시켜 올리고당 고함유 당밀을 생산하는 단계; 및 (b) reacting the molasses with glucansucrase, levansucrase or fructosyltransferase, or glucan saccase and levansucrase (or fructosyltransferase) Thereby producing an oligosaccharide-rich molasses; And

(c) 생산된 올리고당 고함유 당밀을 회수하는 단계를 포함할 수 있다. (c) recovering the produced oligosaccharide-rich molasses.

(a) 설탕 5 (a) Sugar 5 중량%weight% 내지 65  To 65 중량%를% By weight 함유하는 당밀을 제공하는 단계 Containing molasses

본 명세서에서 사용된 용어 "당밀(Molasses)" 은 사탕수수 또는 사탕무로부터 설탕을 분리, 정제하고 남은 찌꺼기를 의미하는 것이다. 일반적으로 당밀은 식용 당밀, 사료용 당밀 및 공업용 당밀로 분류된다.As used herein, the term "Molasses" refers to residue leftover from the separation and purification of sugar from sugarcane or sugar beet. Generally, molasses is classified as edible molasses, feed molasses and industrial molasses.

상기 구현예에서, 당밀은 설탕을 함유해야 하거나 바람직하게는 본질적으로 설탕으로 이루어진다. 용어 "본질적으로 이루어진" 은 달리 언급되지 않는 한, 조성물과 관련하여 필수적인 화합물 외에 기타 화합물이 존재할 수 있다는 통상적인 의미를 가진다. In this embodiment, the molasses should contain sugar, or preferably consist essentially of sugar. The term "consisting essentially of" unless otherwise indicated, has the usual meaning that other compounds besides the compounds essential in connection with the composition may be present.

상기 구현예에 따르면, 당밀은 당밀의 중량을 기준으로 5 중량% 내지 65 중량%의 설탕을 함유할 수 있다. According to this embodiment, the molasses may contain from 5% to 65% by weight of sugar based on the weight of the molasses.

(b) 상기 당밀을 (b) 글루칸수크라아제Glucan sucrase 및/또는  And / or 레반수크라아제와Levan Sukraase and 반응시켜 올리고당  Then, 고함유High content 당밀을 생산하는 단계 Steps to produce molasses

본 명세서에서 사용된 용어 "글루칸수크라아제(glucansucrase)" 는 수크로오스(sucrose)로부터 글루칸(glucan)을 합성하는 효소로서 글리코실트랜스퍼라제(glucosyltransferase) 또는 덱스트란수크라아제(dextransucrase)라고도 한다. As used herein, the term "glucansucrase" is an enzyme that synthesizes glucan from sucrose and is also referred to as glucosyltransferase or dextransucrase.

상기 글루칸수크라아제의수크로오스에 대한 반응 기작은 다음과 같다:The reaction mechanism for the sucrose of the glucan sucrose is as follows:

수크로오스→글루칸(혹은 덱스트란) + 프락토오스 + 루크로오스(Leucrose) Sucrose → glucan (or dextran) + fructose + leucrose

상기 효소반응의 주된 산물은 약 107 ~108 Da 정도의 고분자량의 글루칸과 프락토오스이며 부산물로는 글루코오스와 루크로오스(5-O-α-D-glucopyranosyl-D-fructopyranose)가 생산된다.The main products of the enzyme reaction are glucan and fructose having a molecular weight of about 10 7 to 10 8 Da and glucose and 5-O-α-D-glucopyranosyl-D-fructopyranose are produced as byproducts .

상기 구현예에서, 글루칸수크라아제는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주로부터 유래한 것일 수 있다. 상기 류코노스톡속 균주는 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상으로부터 유래한 것일 수도 있다. In this embodiment, the glucan sucrose may be derived from a strain of Leuconostoc . The Leuconostoc spp . Strains were selected from the group consisting of Leuconostoc kimchii , Leuconostoc citric acid , citric acid , citreum , Leuconostoc mesenteroides , Leuconostoc gasicomatatum and Leuconostoc lactis .

일 실시예에서, 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM(KCCM11728P), 류코노스톡 메센테로이데스B-1299C/KM(KCCM11729P) 또는 류코노스톡 시트리움 B-1355C/KM(KCCM11730P)로부터 유래한 글루칸수크라아제를 사용하였다. In one embodiment, the polynucleotides derived from Leuconostoc mesenteroides B-512F / KM (KCCM11728P), Leuconostomyces teneroides B-1299C / KM (KCCM11729P) or Leuconostocritium B-1355C / KM (KCCM11730P) One glucan sucrose was used.

본 명세서에서 사용된 용어 "레반수크라아제(levansucrase)" 는 수크로오스로부터 레반을 합성하는 효소를 의미한다. The term " levansucrase " as used herein refers to an enzyme that synthesizes levan from sucrose.

상기 레반수크라아제의 설탕에 대한 반응기작은 다음과 같다:The reactor for the sugar of levan sucrase is as follows:

수크로오스→프락탄 + 글루코오스 + 케스토오스 + 니스토오스 + 프락토오스Sucrose → fructan + glucose + kestose + nisutose + fructose

상기 효소반응의 주된 산물은 약 107~108 Da 정도의 고분자량의 프락탄과 글루코오스이며 부산물로는 프락토오스와 케스토오스, 니스토오스가 생산된다.The main products of the enzyme reaction are high molecular weight fructans and glucose of about 10 7 to 10 8 Da, and by-products such as fructose, ketose, and nystose are produced.

상기 구현예에서, 레반수크라아제는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주, 바실러스속(Bacillus) 균주 또는 아스퍼질러스속(Aspergillus) 균주로부터 유래할 수 있다. In this embodiment, the levan sucrase dehydratase it may be derived from acids in the Pocono stock (Leuconostoc) strain, Bacillus (Bacillus) strain or seusok Aspergillus (Aspergillus) strain.

상기 류코노스톡속 균주는 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상으로부터 유래한 것일 수도 있다. The Leuconostoc spp . Strains were obtained from Leuconostoc kimchii , Leuconostoc citreum), current Kono Stock mesen teroyi Death (Leuconostoc mesenteroides), current Kono Stock visible Komi tatum (Leuconostoc gasicomitatum , and Leuconostoc lactis. [ 0033 ] The term " a "

상기 바실러스속 균주는 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 푸미루스(Bacillus pumilus), 바실러스 소노렌시스(Bacillus sonorensis) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상으로부터 유래한 것일 수도 있다.The Bacillus subtilis strain is derived from at least one member selected from the group consisting of Bacillus licheniformis , Bacillus pumilus , Bacillus sonorensis , and Bacillus subtilis . It may be something.

상기 아스퍼질러스속 균주는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 및 아스퍼질러스 테르레우스(Aspergillus terreus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상으로부터 유래한 것일 수도 있다.The Aspergillus strain may be selected from the group consisting of Aspergillus niger , Aspergillus oryzae , and Aspergillus terreus. [ 0033 ] The term "

일 실시예에서, 레반수크라아제는 류코노스톡 B-512F/KM(KCCM11728P) 또는 펙티나아제(Pectinex Ultra SP-L)로부터 유래한 프락토실기 전이효소를 사용하였다. In one embodiment, levansucrase used a fructosyltransferase enzyme from Leukonostock B-512F / KM (KCCM11728P) or pectinase (Pectinex Ultra SP-L).

상기 구현예에서, 글루칸수크라아제 및/또는 프락토실기 전이효소와의 반응은 4℃ 내지 65℃의 온도, 10℃ 내지 50℃의 온도, 20℃ 내지 40℃의 온도, 또는 25℃ 내지 35℃의 온도에서 수행될 수 있다. In this embodiment, the reaction with glucan sucrose and / or fructosyltransferase is carried out at a temperature of 4 ° C to 65 ° C, at a temperature of 10 ° C to 50 ° C, at a temperature of 20 ° C to 40 ° C, Lt; 0 > C.

상기 구현예에서, 글루칸수크라아제 및/또는 프락토실기 전이효소와의 반응은 pH 3.0 내지 8.0, 3.0 내지 7.0; pH 3.0 내지 6.0 및 pH 3.5 내지 6.0의 범위에서 수행될 수 있다. In this embodiment, the reaction with glucan sucrose and / or fructosyl transferase is carried out at pH 3.0 to 8.0, 3.0 to 7.0; pH 3.0 to 6.0 and pH 3.5 to 6.0.

상기 구현예에서, 글루칸수크라아제 및/또는 프락토실기 전이효소와의 반응은 1초 이상, 30분 이상, 1시간 이상, 5시간 이상, 10시간 이상 또는 1일 이상의 기간 동안 수행될 수 있다. In this embodiment, the reaction with glucan sucrose and / or fructosyltransferase can be performed for a period of at least 1 second, at least 30 minutes, at least 1 hour, at least 5 hours, at least 10 hours, or at least 1 day .

일 실시예에서, 글루칸수크라아제는 pH 5.2에서 4유닛/ml의 활성으로 90%의 당밀을 이용하여 28℃에서 설탕이 올리고당으로 전환 될 때까지 반응을 하였으며, 프락토실기 전이효소와의 반응은 pH 5.2에서 16.2유닛/ml의 활성으로 70%의 당밀을 이용하여 50℃에서 설탕이 올리고당으로 전환될 때까지 수행되었다. In one embodiment, glucan sucrose was reacted at 90 ° C. molasses at 4 ° C./ml at pH 5.2 until the sugar was converted to oligosaccharide at 28 ° C., and reaction with fructosyltransferase Was carried out at pH 5.2 until the sugar was converted to oligosaccharide at 50 캜 using 70% molasses at an activity of 16.2 units / ml.

(c) 생산된 올리고당 (c) the produced oligosaccharide 고함유High content 당밀을 회수하는 단계 Step of recovering molasses

상기 생성된 올리고당 고함유 당밀을 회수하는 단계는 바이오 프로세스에서 사용되는 임의의 방법에 의해 수행될 수 있는 것으로, 염석법(salting out), 재결정법, 유기 용매 추출법, 에스테르화 증류법, 크로마토그래피 및 전기투석법을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The step of recovering the resulting oligosaccharide-rich molasses may be carried out by any method used in the bioprocess. Examples of the salting out method, the recrystallization method, the organic solvent extraction method, the esterification distillation method, Dialysis, and the like.

제2구현예에 따르면, 본 발명은 상기 제1구현예에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀을 제공하고자 한다. 상기 올리고당 고함유 당밀은 당밀 내의 설탕이 올리고당으로 전환됨으로써, 감소된 양의 설탕 및 증가된 양의 올리고당을 함유할 수 있다. According to a second embodiment, the present invention provides an oligosaccharide-rich molasses produced according to the first embodiment. The oligosaccharide-rich molasses may contain a reduced amount of sugar and an increased amount of oligosaccharide by converting the sugar in the molasses into oligosaccharides.

본 명세서에서 사용된 용어 "전환" 은 당밀 내의 낮은 설탕의 농도를 의미한다. 상기 용어 "감소된" 또는 "감소"는 상기 제1구현예에 따른 방법에 의한 글루칸수크라아제 및/또는 레반수크라아제(혹은 프락토실기 전이효소)와 반응시킨 당밀 내의 설탕의 농도 수준 보다 낮은 당밀 내의 설탕의 농도 수준을 의미한다. 상기 용어 "증가된" 또는 "증가"는 상기 제1구현예에 따른 방법에 의한 글루칸수크라아제 및/또는 레반수크라아제(혹은 프락토실기 전이효소)와 반응시킨 당밀 내의 올리고당의 농도 수준 보다 낮은 당밀 내의 올리고당 농도 수준을 의미한다. 일반적으로, 글루칸수크라아제 및/또는 레반수크라아제(혹은 프락토실기 전이효소)와 반응시킨 당밀은 올리고당을 본질적으로 함유하지 않거나 1% 미만의 올리고당을 함유한다. As used herein, the term "conversion" means the lower sugar concentration in molasses. The term " reduced "or" decrease "refers to the concentration of sugar in the molasses which has been reacted with glucan sucrose and / or levansucrase (or fructosyltransferase) Means the level of sugar in the low molasses. The term " increased "or" increase "as used herein refers to the concentration level of oligosaccharides in the molasses which has been reacted with glucan sucrose and / or levansucrase (or fructosyltransferase) Means the level of oligosaccharide concentration in the low molasses. In general, molasses which is reacted with glucan sucrose and / or levansucrase (or fructosyltransferase) contains essentially no oligosaccharides or contains less than 1% of oligosaccharides.

상기 구현예에 따르면, 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 설탕의 농도는 원당밀 내의 설탕 중량 대비 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상 감소되거나 실질적으로 존재하지 않을 수 있다.According to this embodiment, the concentration of sugar in the molasses of high oligosaccharide prepared according to the present invention is reduced by 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, 90% or more It may not exist.

상기 구현예에 따르면, 본 발명에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀 내의 올리고당의 농도는 원당밀 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상, 100% 이상, 200% 이상, 300% 이상 또는 400% 이상 증가할 수도 있다. According to this embodiment, the concentration of the oligosaccharide in the high molecular weight oligosaccharide prepared according to the present invention may be increased by 50% or more, 100% or more, 200% or more, 300% or more, or 400% or more .

제3구현예에 따르면, 본 발명은 상기 제1구현예에 따라 제조된 올리고당 고함유 당밀의 용도를 제공하고자 한다. According to a third embodiment, the present invention provides the use of the oligosaccharide-rich molasses produced according to the first embodiment.

상기 구현예에 따르면, 올리고당 고함유 당밀은 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용될 수 있다. According to this embodiment, the oligosaccharide-rich molasses can be used for microbial culture material, food sweetener material or animal feed additive material.

이하, 발명의 이해를 돕기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 발명의 보호범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention. The following examples are provided to facilitate understanding of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

<실시예><Examples>

실시예Example 1. 올리고당  1. Oligosaccharides 고함유High content 당밀의 제조 Manufacture of molasses

전체 중량 대비 설탕 45 중량%가 함유된 당밀과 Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512FMCM 으로부터의 글루칸수크라아제 및/또는 Aspergillus niger로부터의 레반수크라아제를 섞어 주고, 각 효소의 적정 온도에서 진행하였다. Molasses containing 45% by weight of sugar, based on the total weight, and Leuconostoc glucan sucrose from mesenteroides NRRL B-512FMCM and / or levansucrase from Aspergillus niger were mixed and proceeded at the appropriate temperature of each enzyme.

이때 글루칸수크라아제는 pH 5.2에서 4 유닛/ml의 활성으로 90%의 당밀을 이용하여 28℃에서 설탕이 올리고당으로 전환 될 때까지 반응을 하였으며, 프락토실기 전이효소와의 반응은 pH 5.2에서 16.2 유닛/ml의 활성으로 70%의 당밀을 이용하여 50℃에서 설탕이 올리고당으로 전환 될 때까지 수행되었다.At this time, glucan sucrose was reacted at 90 ° C with molasses at a concentration of 4 units / ml at pH 5.2 until the sugar was converted to oligosaccharide at 28 ° C. The reaction with the fructosyltransferase was carried out at pH 5.2 The reaction was carried out at 50 캜 using 70% molasses at 16.2 units / ml of activity until conversion of the sugar to oligosaccharide.

여러 가지 농도의 당밀과 프락토실기 전이효소와의 반응 후 탄수화물 분포를 TLC 분석법으로 확인하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 당밀과 글루칸수크라아제 반응 산물, 당밀과 프락토실기 전이효소 반응 산물을 TLC로 확인하였으며 그 결과를 도 2에 나타내었다. The distribution of carbohydrates after reaction with various concentrations of molasses and fructosyltransferase was confirmed by TLC analysis, and the results are shown in FIG. The molasses and glucan sucrose reaction products, molasses and fructosyl transferase reaction products were confirmed by TLC and the results are shown in FIG.

또한 구성 성분의 중합도를 MALDI-TOP 분석법으로 확인하여, 그 결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다. The degree of polymerization of the components was confirmed by MALDI-TOP analysis, and the results are shown in FIGS. 3 to 5.

<실험예><Experimental Example>

실험예Experimental Example 1. 올리고당 함유 당밀이 유산균 성장에 주는 영향 확인 1. Identification of the effect of oligosaccharide-containing molasses on lactic acid bacteria growth

올리고당 함유 당밀이 유산균 성장에 주는 영향을 확인하기 위해 올리고당 함유 당밀에서 키운 유산균의 건조균 체중량을 측정했다. 3종류의 유산균(Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus, Enterococcus faecium)을 트립틱 소이 액체배지(Tryptic Soy Broth; TSB)에서 24시간 배양 후 배양액을 원심분리하고, 0.85% 염화나트륨으로 세척한 뒤 각각의 배지에 1% 농도로 접종하였다. 상기 배지는 덱스트로오스를 제외한 MRS배지에 배양하였으며, 배지에는 0.45 ㎛ 시린지 필터를 이용해 여과된 당밀, 덱스트란수크라아제 처리한 당밀(GOS-당밀), 아스퍼질러스 유래 프락토실 전이효소 혹은 레반수크라아제 처리한 당밀(FOS-당밀)를 각각 0.1%, 0.25%, 0.35%, 0.5%, 0.75%, 1% 농도로 처리해주었다.In order to confirm the effect of the oligosaccharide-containing molasses on the growth of lactic acid bacteria, the dry weight of the lactic acid bacteria grown in the oligosaccharide-containing molasses was measured. Three kinds of lactic acid bacteria ( Streptococcus thermophillus , Lactobacillus bulgaricus , Enterococcus faecium ) were cultured in Tryptic Soy Broth (TSB) for 24 hours. The culture broth was centrifuged, washed with 0.85% sodium chloride, % &Lt; / RTI &gt; The medium was cultured on MRS media except dextrose. The medium was filtered with molasses, dextran sucrose-treated molasses (GOS-molasses) filtered with a 0.45 탆 syringe filter, aspartyl-derived fructosyltransferase or The levan sucrose-treated molasses (FOS-molasses) was treated at concentrations of 0.1%, 0.25%, 0.35%, 0.5%, 0.75% and 1%, respectively.

각 균종의 배양액을 0.85% Sodium chloride로 2번 세척 후, 96-웰 플레이트 판독 분광기를 이용해 600 nm 파장에서 값을 읽어주었다. OD 0.1부터 OD 1까지 농도 별로 희석한 후, 65°C 에서 하루 건조 후 무게를 칭량하고 표준곡선을 그렸으며, 여기서 구한 표준식으로 각 균종의 성장 곡선을 건조균체중량(dry cell weight) (g/L)로 표시해 표 1과 도 6에 에 나타내었다.The culture of each strain was washed twice with 0.85% sodium chloride and read at a wavelength of 600 nm using a 96-well plate readout spectrophotometer. After dilution by OD 0.1 to OD 1, dried at 65 ° C for one day, weighed and weighed, and a standard curve was drawn. The growth curve of each strain was calculated as dry cell weight (g / L ) Are shown in Tables 1 and 6.

균종Fungi 건조균체중량(g/L)Dry cell weight (g / L) 당밀 대비 (%)Compared to molasses (%) 당밀molasses GOS-당밀GOS-molasses FOS-당밀FOS-molasses GOS/당밀GOS / molasses FOS/당밀FOS / molasses Streptococcus thermophillusStreptococcus thermophillus 0.380.38 0.540.54 0.910.91 1.421.42 2.392.39 Lactobacillus bulgaricusLactobacillus bulgaricus 0.40.4 0.420.42 1.041.04 1.051.05 2.602.60 EnterococcusEnterococcus faecium faecium 0.340.34 0.640.64 1.171.17 1.881.88 3.443.44

표 1과 도 6을 참조하면, 3가지 유산균 모두 설탕을 탄소원으로 가지는 당밀 자체에서의 성장보다 올리고당 함유 당밀에서의 성장이 증가한 것으로 나타났다. 덱스트란수크라아제 처리된 글루코올리고당-당밀(GOS-당밀)은 S. thermophillusE. faecium 배양에서 각기 142.1%와 188.2%의 증가를 나타냈고, 레반수크라아제 처리된 프락토올리고당-당밀(FOS-당밀)은 S. thermophillus , L. bulgaricusE. faecium 3가지 균주 모두에서 각각 배양에서 239.5%, 260.0%, 344.1%씩 균체량이 증가해 프락토올리고당-당밀의 탄소원으로의 이용성이 증가되었고, 이는 프락토올리고당의 특성과 단당으로 포도당의 구성이 동시에 영향을 주었기 때문인 것으로 생각된다.Referring to Table 1 and FIG. 6, all of the three lactic acid bacteria showed an increase in the growth of oligosaccharide-containing molasses than the growth of molasses itself having sugar as a carbon source. Dextran sucrose-treated gluco-oligosaccharide-molasses (GOS-molasses) increased 142.1% and 188.2% in S. thermophillus and E. faecium cultures, respectively, and the levels of fransooligosaccharide-molasses FOS-molasses) was increased by 239.5%, 260.0% and 344.1%, respectively, in the cultures of S. thermophillus , L. bulgaricus and E. faecium , and the utilization of fructooligosaccharide-molasses as a carbon source was increased , Suggesting that the characteristics of fructooligosaccharide and the composition of glucose as a monosaccharide were simultaneously influenced.

실험예Experimental Example 2. 효소 종류별  2. Enzyme type 당밀내In molasses 올리고당 함유량 확인 Confirm oligosaccharide content

glucose(18.8 g/L) 또는 sucrose (25 g/L), Bactopeptone (4.2 g/L), yeast extract (4.2 g/L), K2HPO4 (20 g/L for glucose, 16.7 g/L for sucrose), MgSO4 (0.17 g/L), NaCl (0.008 g/L), FeSO4 ·7H2O (0.008 g/L), MnSO4·2H2O (0.008 g/L), 및 CaCl2·2H2O (0.011 g/L) 함유 배지에 표 2에 따른 조건하에 균을 첨가하여 28℃에서 성장시켜 효소액을 준비하였다. 효소 종류별 당밀과의 반응 후 생성된 글루코올리고당 및 프락토올리고당의 분포를 TLC 분석법으로 확인하였으며, 그 결과를 각각 도 7 및 8에 나타내었다. glucose (18.8 g / L) or sucrose (25 g / L), Bactopeptone (4.2 g / L), yeast extract (4.2 g / L), K 2 HPO 4 (20 g / L for glucose, 16.7 g / L for sucrose), MgSO 4 (0.17 g / L), NaCl (0.008 g / L), FeSO 4 · 7H 2 O (0.008 g / L), MnSO 4 · 2H 2 O (0.008 g / L), and CaCl 2 · The bacteria were added to the medium containing 2H 2 O (0.011 g / L) under the conditions shown in Table 2 and grown at 28 ° C to prepare an enzyme solution. The distribution of glucooligosaccharide and fructooligosaccharide produced after reaction with molasses by enzyme type was confirmed by TLC analysis, and the results are shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

반응
조건
reaction
Condition
LeuconostocLeuconostoc B-512F/KM(KCCM11728P)
Levansucrase (레빈수크라아제)
B-512F / KM (KCCM11728P)
Levansucrase (Levin sucrase)
펙티나아제*
(Pectinex Ultra SP-L)
Pectinase *
(Pectinex Ultra SP-L)
당밀 molasses
Leuconostoc mesenteroides
B-512F/KM(KCCM11728P)
Leuconostoc mesenteroides
B-512F / KM (KCCM11728P)
Leuconostoc mesenteroides B-1299C/KM(KCCM11729P) Leuconostoc mesenteroides B-1299C / KM (KCCM11729P) Leuconostoc citreum
B-1355C/KM(KCCM11730P)
Leuconostoc citreum
B-1355C / KM (KCCM11730P)
No 1No 1 10 U/mL10 U / mL -- -- -- -- 전체 효소 반응액 부피 중 당밀: 70 % (v/v) Molasses in total enzyme reaction liquid volume: 70% (v / v) No 2No 2 -- 3 U/mL3 U / mL -- -- -- No 3No 3 -- -- 5 U/mL5 U / mL -- -- No 4No 4 3 U/mL3 U / mL 2 U/mL2 U / mL 3 U/mL3 U / mL -- -- No 5No 5 3 U/mL3 U / mL 2 U/mL2 U / mL -- -- -- No 6No 6 3 U/mL3 U / mL - - 3 U/mL3 U / mL -- -- No 7No 7 -- -- -- 5 U/mL5 U / mL -- No 8No 8 -- -- -- -- 10 % (v/v)10% (v / v)

* Aspergillus aculeatus : 상업용 효소 - Pectinex Ultra SP-L * Aspergillus aculeatus : Commercial enzyme - Pectinex Ultra SP-L

도 7 및 8을 참고하면, 모든 조건에서 글루코올리고당 및 프럭토올리고당이 생성되었다. 그 중에서도 특히 기탁 균주인 B-512F/KM(KCCM11728P) 레반수크라아제는 당밀의 설탕을 이용하여 고 중합도의 프락토올리고당을 합성한다는 것이 확인되었다. Referring to Figures 7 and 8, glucooligosaccharide and fructooligosaccharide were produced under all conditions. Among them, it was confirmed that B-512F / KM (KCCM11728P) levansucrase, which is a deposited strain, synthesizes fructo-oligosaccharides having high polymerization degree by using molasses sugar.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The disclosed embodiments should, therefore, be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (8)

(a) 전체 중량 대비 설탕 5 중량% 내지 65 중량%를 함유하는 당밀을 제공하는 단계;
(b) 상기 당밀을 글루칸수크라아제(glucansucrase), 레반수크라아제[levansucrase 혹은 프락토실기전이효소(fructosyltransferase)], 또는 글루칸수크라아제 및 레반수크라아제(혹은 프락토실기전이효소)와 반응시켜 올리고당을 생산함으로써 올리고당 고함유 당밀을 제조하는 단계; 및
(c) 생산된 올리고당 고함유 당밀을 회수하는 단계;
를 포함하는 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
(a) providing molasses containing from 5% to 65% by weight of sugar relative to the total weight;
(b) contacting the molasses with glucansucrase, levansucrase or fructosyltransferase, or glucan sucrase and levansucrase (or fructosyltransferase) with glucansucrase, levansucrase or fructosyltransferase, To produce an oligosaccharide-rich molasses; And
(c) recovering the produced oligosaccharide-rich molasses;
&Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 글루칸수크라아제는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주로부터 유래한 것인, 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the glucan sucrose is derived from a strain of Leuconostoc .
제2항에 있어서,
상기 글루칸수크라아제는 류코노스톡 메센테로이데스 B-512F/KM(KCCM11728P), 류코노스톡 메센테로이데스B-1299C/KM(KCCM11729P) 또는 류코노스톡 시트리움 B-1355C/KM(KCCM11730P)인 것인, 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The glucan sucrose may be selected from the group consisting of Reukonovosthamcesteroidis B-512F / KM (KCCM11728P), Leuconostomyces teneroides B-1299C / KM (KCCM11729P), or Leuconostocitrium B-1355C / KM (KCCM11730P) &Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 레반수크라아제 혹은 프락토실기전이효소는 류코노스톡속(Leuconostoc) 균주, 바실러스속(Bacillus) 균주 또는 아스퍼질러스속(Aspergillus) 균주로부터 유래한 것인, 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
The method according to claim 1,
The levan sucrase kinase or fructo group transferase is a flow Pocono stock in (Leuconostoc) strain, Bacillus (Bacillus) strain or seusok Aspergillus (Aspergillus), it would be a method of producing a high-oligosaccharide-containing syrup derived from the strain.
제4항에 있어서,
상기 레반수크라아제 혹은 프락토실기전이효소는 레반수크라아제는 류코노스톡 B-512F/KM(KCCM11728P) 또는 펙티나아제(Pectinex Ultra SP-L)인 것인, 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the levansucrase or fructosyltransferase is levansucrose B-512F / KM (KCCM11728P) or pectinase Ultra (SP-L). .
제1항에 있어서,
상기 반응은 4℃ 내지 65℃의 온도에서 1시간 이상 동안 수행되는 것인, 올리고당 고함유 당밀의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction is carried out at a temperature of from 4 DEG C to 65 DEG C for at least 1 hour.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 올리고당 고함유 당밀로서,
상기 올리고당 고함유 당밀 내의 설탕의 농도는 원당밀 내의 설탕 중량 대비 50% 이상 감소되고, 상기 올리고당 고함유 당밀 내의 올리고당의 농도는 원당밀 내의 올리고당 중량 대비 50% 이상 증가한 것인, 올리고당 고함유 당밀.
A high molar ratio oligosaccharide produced by the production method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the concentration of sugar in the molasses high in oligosaccharide is reduced by 50% or more with respect to the weight of sugar in the molasses, and the concentration of oligosaccharides in the high-oligosaccharide molasses is increased by 50% or more with respect to the weight of oligosaccharides in the original molasses.
제7항에 있어서,
상기 올리고당 고함유 당밀은 미생물 배양 소재, 식품 감미 소재 또는 동물 사료 첨가소재에 사용되는 것인, 올리고당 고함유 당밀.
8. The method of claim 7,
Wherein the oligosaccharide-rich molasses is used for microbial culture material, food sweetening material or animal feed additive material.
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