KR20180061115A - 사카로마이세스 세르비지애 y283의 고체종균 제조방법 - Google Patents

사카로마이세스 세르비지애 y283의 고체종균 제조방법 Download PDF

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강지은
정석태
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Abstract

본 발명은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조의 최적화 방법에 관한 것으로, 구체적으로 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)의 고체종균을 제조하기 위해 최적조건을 확인한 결과, S. cerevisiae Y283 종균을 YPD 배지에서 교반속도 150 rpm으로 30℃ 온도에서 24시간 배양하는 것이 생육도 및 생균수가 가장 높음을 확인함으로써, 본 발명의 고체종균 최적화 조건은 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 고체종균 제조방법으로 유용하게 이용될 수 있다.

Description

사카로마이세스 세르비지애 Y283의 고체종균 제조방법{Manufacturing method of solid-type starter of Saccharomyces cerevisiae Y283}
본 발명은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조의 최적화 방법에 관한 것이다.
세계의 각국에는 그 지역의 기후, 풍토 및 습관에 따른 지방 고유의 술, 즉 민속주, 전통주 또는 지역 특산주라는 특유의 술이 전해져 오고 있다. 우리나라의 경우 탁주(막걸리), 약주 및 증류주 등으로 불리는 전통주가 오래전부터 이어져 내려오고 있다. 탁주(막걸리)는 곰팡이나 효모를 곡류에 배양시켜 만든 누룩을 이용하여 발효시켜 만든 발효주의 일종으로, 약주 및 증류주보다 식이섬유 및 생리활성 물질이 다량으로 함유되어 있어, 영양학적 가치가 높다.
일반적으로 탁주 발효에 사용되는 균주로는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속, 사카로마이세스(Saccharomyces) 속, 바실러스(Bacillus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 등이 있으며, 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae)는 자낭균류에 속하는 대표적인 효모로, 빵효모(baker’s yeast)나 맥주효모(brewery yeast)를 비롯하여, 양조에 사용하는 효모의 대부분은 이 종의 근연이라고 할 수 있다.
앞서 말한 바와 같이 탁주는 우리나라의 전통주로 영양학적 가치가 높음에도 불구하고, 대표적인 주류로 자리 잡지 못하고 있는 실정이며, 최근 주류에 대한 소비자의 욕구가 다양화되고, 고품질의 주류를 찾는 경향이 강해짐에 따라 독특한 향과 맛을 내는 우수한 종균 개발의 필요성이 요구되고 있다.
이에, 많은 연구자들이 탁주의 기호도 및 품질을 향상시키기 위한 연구를 진행하고 있다. 그러나, 기존의 탁주 관련 연구 내용은 주로 탁주 원료 및 누룩의 종류에 관한 내용이 대부분이었고, 탁주 발효 관련 효모에 관한 연구는 거의 이뤄지지 않았다(KOREAN J. FOOD SCI. TECHNOL. Vol. 42, No. 1, pp. 56~62, 2010).
최근, 우수하고 일정한 발효능을 갖으며, 향이나 맛을 증진시킬 수 있는 효모에 관한 관심이 대두되며, 향 또는 풍미에 우수한 특성을 갖고, 일정한 발효능을 유지하는 효모를 선별하여, 발효를 수행함으로써 우수한 발효주를 생산하고자 하는 연구에 많은 관심이 모아지고 있다.
이에, 본 발명자들은 일정한 발효능을 유지하며, 우수한 향기 생성능을 가진 효모를 선별하여, 대량생산을 위한 제조방법 및 최적조건을 찾고자 연구하던 중, 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조의 최적화 방법을 확립함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조의 최적화 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 교반속도 120 내지 180 rpm, 온도 27 내지 32℃에서 24 내지 30시간 동안 배양하는 단계를 포함하는 사카로마이세스 세르비지애 Y283 고체종균 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P)의 고체종균을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 종균을 곡류에 접종시킨 후 발효시키는 단계를 포함하는 탁주 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 수탁번호 KACC93238P로 기탁된 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283 균주를 제공한다.
본 발명은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조의 최적화 방법에 관한 것으로, 구체적으로 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)의 고체종균을 제조하기 위해 최적조건을 확인한 결과, S. cerevisiae Y283 종균을 YPD 배지에서 교반속도 150 rpm으로 30℃에서 24시간 배양하는 것이 생육도 및 생균수가 가장 높음을 확인함으로써, 본 발명의 고체종균 최적화 조건이 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 고체종균 제조방법으로 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 자퍼멘터(Jar-fermentor)를 이용한 효모 배양을 나타낸 도이다.
도 2는 배지에 따른 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P) 효모의 생육도 및 생균수를 나타낸 도이다.
도 3은 교반속도에 따른 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 효모의 생육도 및 생균수를 나타낸 도이다.
도 4는 배양 온도에 따른 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 효모의 생육도 및 생균수를 나타낸 도이다.
도 5는 배양 시간에 따른 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 효모의 생육도를 나타낸 도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 교반속도 120 내지 180 rpm, 온도 27 내지 32℃에서 24 내지 30시간 동안 배양하는 단계를 포함하는 사카로마이세스 세르비지애 Y283 고체종균 제조방법을 제공한다.
상기 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283은 본 발명자가 전통 발효식품에서 분리 균주로 2015년 6월 15일자로 국립농업과학원에 기탁번호 KACC93238P로 기탁되어 있는 균주이다.
상기 배양은 MEA, YPD, YM으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 배지를 사용하는 것이 바람직하며, YPD 배지를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 교반속도는 120 내지 180 rpm인 것이 바람직하며, 150 내지 160 rpm인 것이 더욱 바람직하고, 150 rpm인 것이 가장 바람직하다.
상기 배양 온도는 27 내지 32℃인 것이 바람직하며, 30 내지 31℃인 것이 더욱 바람직하고, 30℃인 것이 가장 바람직하다. 상기 배양 온도가 27℃ 미만이거나 32℃ 초과인 경우 오히려 사카로마이세스 세르비지애 Y283 종균의 생육도가 떨어질 수 있어 좋지 않다.
상기 배양은 24 내지 30시간 동안 배양하는 것이 바람직하며, 24내지 26시간 배양하는 것이 더욱 바람직하고, 24시간 배양하는 것이 가장 바람직하다. 상기 배양 시간이 24시간 미만이거나 30시간 초과인 경우 오히려 사카로마이세스 세르비지애 Y283 종균의 생육도가 떨어질 수 있어 좋지 않다.
상기 배양은 skim milk, glutamate, lactose, trehalose 및 dextrin으로 구성된 부형제로부터 선택되는 어느 하나를 첨가하여 배양할 수 있으며, 플라스틱, 일반비닐, 알루미늄 백 및 진공비닐 백과 같은 포장지에 보관하는 것이 바람직하다.
상기 고체종균 제조방법에 배양된 효모를 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 전통 발효식품에서 배양 생육능이 뛰어나고 알코올 및 향기 생성능이 우수한 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)을 탁주 제조용 효모로 선별하였으며, 선별된 S. cerevisiae Y283의 고체종균을 제조하기 위해 최적조건을 확인한 결과, S. cerevisiae Y283 종균을 YPD 배지에서 교반속도 150 rpm으로 30℃에서 24시간 배양하는 것이 생육도 및 생균수가 가장 높음을 확인함으로써(도 2 내지 도 5 참조), 본 발명의 고체종균 최적화 조건이 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 고체종균 제조방법으로 유용하게 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P)의 고체종균을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 종균을 곡류에 접종시킨 후 발효시키는 단계를 포함하는 탁주 제조방법을 제공한다.
상기 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P)의 고체종균은 배양 생육능이 뛰어나고 알코올 및 향기 생성능이 우수한 것을 특징으로 한다.
상기 곡류는 쌀, 보리, 밀, 호밀, 귀리, 조, 기장, 수수 및 메밀쌀과 같은 곡류; 옥수수, 고구마와 같은 서류; 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명은 전통 발효식품에서 배양 생육능이 뛰어나고 알코올 및 향기 생성능이 우수한 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(KACC93238P)의 고체종균을 제조하기 위해 최적조건을 확인한 결과, S. cerevisiae Y283 종균을 YPD 배지에서 교반속도 150 rpm으로 30℃에서 24시간 배양하는 것이 생육도 및 생균수가 가장 높음을 확인함으로써(도 2 내지 도 5 참조), 본 발명의 고체종균 최적화 조건이 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P) 고체종균 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 고체종균 및 탁주로 유용하게 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 수탁번호 KACC93238P로 기탁된 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283 균주를 제공한다.
상기 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283은 본 발명자가 전통 발효식품에서 분리 균주로 2015년 6월 15일자로 국립농업과학원에 기탁번호 KACC93238P로 기탁되어 있는 균주이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 탁주 제조용 효모 종균 선별
전통 발효식품에서 분리한 효모 7종중에서 배양 생육능이 뛰어나고 알코올 및 향기 생성능이 우수한 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283(수탁번호 KACC93238P)을 탁주 제조용 효모로 최종 선정하였으며, 2015년 6월 15일에 수탁번호 KACC93238P로 국립농업과학원에 기탁하였다. 상기 효모를 YPD배지에 계대 배양하였으며, 자퍼멘터(Jar-fermentor)를 사용하여 대량 배양하였다.
<실험예 1> 탁주 제조용 효모 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P)을 이용한 고체종균 제조 최적 배양조건 확인
상기 <실시예 1>에서 선별된 S. cerevisiae Y283의 고체종균 제조 최적조건을 규명하기 위하여, 생육에 적합한 배양조건을 확인하였다.
<1-1> S. cerevisiae Y283 효모 배양을 위한 액체배지 선정
S. cerevisiae Y283 효모 배양의 최적화 조건을 찾기 위해, 배지에 따른 생육능 및 생균수를 분석하였다.
구체적으로, 하기 표 1의 MEA, YPD 및 YM 배지에 따라 자퍼멘터(Jar-fermentor)로 배양하였으며, 배양조건은 4 ℓ배지에 30℃ 온도로 24시간 동안 150 rpm으로 교반하며 배양하였다. 생육도 측정은 S. cerevisiae Y283 효모를 각각 백금이로 취해, 전배양한 후, MEA, YPD 및 YM 본배양 배지에 각각 1%씩 접종하여 상기 배양조건으로 배양한 후, UV-visible spectrophotometer로 660nm에서 생육도를 측정하였다. 생균수 측정 방법은 시료 10 g을 취하여 멸균 백에 넣고 90 ㎖의 멸균 생리식염수를 가하여 균질기로 용해하고 멸균 생리식염수로 단계별로 희석한 후, PCA배지에 도말하고 나타난 균체수를 CFU/g로 표기하였다.
성분 배지 조성(%)
MEA YM YPD
Malt extract 3 0.3 -
Yeast extract - 0.3 1
Polypeptone - - 2
Peptone 0.5 0.5 -
Dextrose - 1 2
Agar 1.5 - 2
그 결과 도 2에 나타난 바와 같이, S. cerevisiae Y283 효모의 생육도 및 생균수는 YPD 배지, YM 배지, MEA 배지 순으로 높았으며(도 2), 이에, 탄소원 및 질소원을 고루 갖춘 YPD 배지를 S. cerevisiae Y283 효모의 배양을 위한 최적 배지로 선정하였다.
<1-2> S. cerevisiae Y283 효모 배양을 위한 액체배양 교반속도 선정
효모 종균화를 만들기 위해서는 액체배양에서 균체의 생성량이 많아야 하며, 이를 위해 풍부한 배지와 더불어 교반속도도 매우 중요한 인자로 작용한다. 따라서, S. cerevisiae Y283 효모를 액체배양할 때, 발효조의 교반속도에 따른 균주의 생육도 및 생균수를 확인하였다.
구체적으로, S. cerevisiae Y283 효모를 자퍼멘터를 이용하여 배양하였으며, 배양조건은 YPD 배지 4 ℓ에 30℃ 온도로, 각각 100, 150 및 200 rpm의 3가지 교반속도로 24시간 동안 배양하여, 실험예 <1-1>의 방법으로 이들의 생육도 및 생균수를 측정하였다.
그 결과 도 3에서 나타난 바와 같이, 150, 100, 200 rpm 순으로 효모의 생육도 및 생균수가 높은 경향을 보였으며, 150 rpm에서 S. cerevisiae Y283 효모의 균체는 100 또는 200 rpm 배양 속도와 비교하여 1.2 내지 1.3배 이상의 균체수를 가짐을 확인하였다(도 3). 따라서, S. cerevisiae Y283 효모를 배양하기 위한 최적 교반속도를 150 rpm으로 선정하였다.
<1-3> S. cerevisiae Y283 효모 배양을 위한 액체배양 최적온도 선정
S. cerevisiae Y283 효모 액체배양 시, 발효조의 배양 온도에 따른 균주의 생육도 및 생균수를 확인하였다.
구체적으로, 배양조건은 YPD 배지 4 ℓ에 발효조의 배양 온도를 25℃, 30℃ 및 37℃ 3가지로 분류하여 24시간 동안 150 rpm 교반속도로 배양한 후, 실험예 <1-1>의 방법으로 이들의 생육도 및 생균수를 각각 측정하였다.
그 결과 도 4에 나타난 바와 같이, S. cerevisiae Y283 효모는 30℃에서 생육도와 생균수가 높았다(도 4). 따라서 S. cerevisiae Y283 효모는 37℃ 보다는 낮은 25℃ 내지 30℃ 영역의 온도에서 생육을 잘하는 효모이므로, 탁주 제조시 실온에서 알코올 발효를 잘할 것으로 판단된다.
<1-4> S. cerevisiae Y283 효모 배양을 위한 액체배양 최적 시간 선정
탁주 제조를 위한 S. cerevisiae Y283 효모의 배양시간에 따른 생육 최적조건을 구명하기 위해, YPD 배지 4 ℓ에 30℃ 온도에서 150 rpm 교반속도로 배양하며, 2일 동안 6시간 간격으로 배양액을 샘플링하여 생육도를 조사하였다. 생육도 측정은 상기 실험예 <1-1>의 방법으로 수행하였다.
그 결과 도 5에 나타난 바와 같이, S. cerevisiae Y283 효모는 6 내지 12시간 사이 대수 증식기 때 급격하게 생육하고, 정지기인 24시간 이후부터는 큰 변화 없이 일정하게 생육을 유지함을 확인하였다(도 5).
따라서, 탁주 제조용 효모 사카로마이세스 세르비지애 Y283(KACC93238P)를 YPD배지에서 30℃, 150 rpm으로 24시간 배양하면 균주의 생육도가 높을 뿐만 아니라 균체 생성량도 많아 질 것으로 사료된다.
국립농업과학원 KACC93238P 20150615

Claims (4)

  1. 수탁번호 KACC93238P로 기탁된 사카로마이세스 세르비지애(Saccharomyces cerevisiae) Y283 탁주제조용 균주.
  2. 제1항의 종균 균주를
    교반속도 150 내지 160 rpm, 온도 30 내지 31℃서 24 내지 26시간 동안 YPD 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사카로마이세스 세르비지애 Y283 탁주제조용 효모 고체종균 제조방법.
  3. 제 2항의 제조방법으로 제조된 사카로마이세스 세르비지애 Y283의 탁주제조용 효모 고체종균.
  4. 제 3항의 사카로마이세스 세르비지애 Y283 탁주제조용 효모 고체종균을 곡류에 접종시킨 후 발효시키는 단계를 포함하는 탁주제조 방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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김주혜 등, 고농도 Galactose로부터 에탄올을 생산하는 Saccharomyces cerevisiae 균주의 육성, J. Appl. Biol. Chem. 54(1), 41-46 (2011) 1부. *

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