KR20220107632A - 신규 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조방법 및 이를 이용하여 제조한 고체발효 증류주에 관한 것으로서, 수수가 증자되고 효모가 준비되는 재료 준비 단계; 증자된 상기 수수, 누룩, 상기 효모, 및 정제효소가 혼합되는 혼합 단계; 혼합된 혼합물이 고체상태로 발효되는 고체발효 단계; 및 발효된 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 고체발효 증류주가 제조되는 고체발효 증류주 제조 단계를 포함하고, 상기 효모는 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함한다.
Description
본 발명은 신규 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조방법 및 이를 이용하여 제조한 고체발효 증류주에 관한 것이다.
술은 알코올 성분이 들어 있는 음료를 통틀어 이르는 말로, 세계 각국에서는 자연 환경에 적합한 그 지역 특유의 양조 방법이 개발되어 왔다. 한국의 전통주는 크게 탁주, 약주, 및 소주 등으로 구분되며 건강에 좋다는 점이 널리 알려져 있다.
특히, 소주는 증류주로, 전분질 원료를 물과 누룩으로 발효하여 단식 증류한 증류식 소주와 연속식 증류기로 주정을 제조하여 희석한 후 조미한 것을 말한다.
일반적으로 한국에서는 액체발효 방법을 이용하여 증류주를 제조해왔으나, 복합적이고 좋은 향을 내는 균주에 대한 내용과 전통장류와 같은 고체발효 방법을 활용한 고체발효 증류주 제조 방법에 대한 내용이 없었다.
본 발명은 신규 효모를 이용한 고체발효 증류주의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 고체발효 증류주를 제조하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 신규 효모를 이용하여 고체발효 증류주를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 수수가 증자되고 효모가 준비되는 재료 준비 단계; 증자된 상기 수수, 누룩, 상기 효모, 및 정제효소가 혼합되는 혼합 단계; 혼합된 혼합물이 고체상태로 발효되는 고체발효 단계; 및 발효된 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 고체발효 증류주가 제조되는 고체발효 증류주 제조 단계를 포함하고, 상기 효모는 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 혼합 단계는 상기 효모를 이용하여 제조된 지게미가 추가로 혼합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 혼합 단계는 상기 효모에 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 혼합되고, 상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P), 퍼미빈(fermivin), 및 라빠리장(La Parisienne) 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고체발효 단계는 22~43℃에서 발효될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고체발효 단계는 5~30일동안 발효될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고체발효 증류주 제조 단계는 상기 고체발효 증류주의 도수가 30~60도로 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 고체발효 증류주를 숙성시키는 숙성 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 숙성 단계는 15~25℃에서 숙성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 숙성 단계는 180~540일 동안 숙성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 방법으로 제조된 고체발효 증류주를 제공한다.
본 발명에 따른 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함하는 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 고체발효 증류주에 의하면, 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함하는 효모를 이용하여 복합적이고 좋은 향이 나는 고체발효 증류주를 제조하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법에 숙성 단계가 더 추가된 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법에 숙성 단계가 더 추가된 순서도이다.
다음으로 본 발명에 따른 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함하는 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조 방법 및 이를 이용한 고체발효 증류주의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 실시예는 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함하는 효모를 이용한 고체발효 증류주를 제조하는 방법을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주는 수수가 증자되고 효모가 준비되고(S100), 증자된 상기 수수, 누룩, 상기 효모, 및 정제효소가 혼합되고(S110), 혼합된 혼합물이 고체상태로 발효되고(S120), 발효된 상기 혼합물에 수증기를 불어넣어 고체발효 증류주가 제조될 수 있다(S130).
재료 준비 단계(S100)는 수수가 증자되고 이용될 효모가 준비되는 과정이다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 이용될 효모로 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
혼합 단계(S110)는 증자된 수수, 누룩, 효모, 및 정제효소가 혼합되는 과정이다. 상기 효모와 관련하여, 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 효모는 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 효모에 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 혼합될 수 있고, 상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P), 퍼미빈(fermivin), 및 라빠리장(La Parisienne) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 효모를 이용하여 제조된 지게미가 추가로 혼합될 수 있다.
고체발효 단계(S120)는 혼합된 혼합물이 고체상태로 발효되는 과정이다. 예를 들어, 상기 혼합된 혼합물이 고체상태로 22~43℃에서 5~30일 동안 발효될 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 혼합된 혼합물이 고체상태로 30℃에서 7일간 또는 28일간 발효될 수 있다. 상기 고체발효 단계(S120)는 균주의 생육 속도에 따라 적절히 조절될 수 있다.
고체발효 증류주 제조 단계(S130)는 발효된 혼합물에 수증기를 불어넣어 고체발효 증류주가 제조되는 과정이다. 예를 들어, 상기 발효된 혼합물에 수증기를 불어넣어 20~70도로 조절된 고체발효 증류주가 제조될 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 증류수의 도수는 40도로 조절될 수 있다.
증류주는 향기를 중심으로 평가되는 경향이 있기 때문에, 증류주의 향기에 영향을 주는 요소인 알코올, 유기산, 에스테르, 카르보닐 화합물, 페놀 화합물, 플라보노이드, 산소 이종원자고리 화합물(Oxygen heterocyclic compounds), 및 함황 화합물을 적절히 통제하는 과정이 상당히 중요하다.
본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주는 이 중 꽃향과 과일향으로 알려진 에스테르 화합물의 함량이 높은 효모를 이용하여 보다 복합적이고 좋은 향을 낼 수 있다. 이는 곧 본 발명의 실시예에 의해 증류주가 개선된다는 의미이므로, 큰 의의가 있다.
일반적으로 증류 직후 증류주는 자극적인 냄새와 거친 맛의 풍미가 있어 음용하기가 어렵다. 숙성을 통해 이러한 풍미의 결점이 제거되고 원숙한 풍미로 변한다. 이러한 변화를 '숙성 변화'라고 한다. 증류주 중 하나인 소주의 숙성 변화는 숙성 초기에 저비점 성분의 급격한 변화 단계를 계속해서 유지 성분이 산화 분해하는 단계 및 향미 성분이 안정화되면서 농축되는 단계로 나누어진다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법에 숙성 단계가 더 추가된 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법은 재료 준비 단계(S100), 혼합 단계(S110), 고체발효 단계(S120), 및 고체발효 증류주 제조 단계(S130)를 포함하므로, 설명의 중복을 피하기 위해 상기 재료 준비 단계(S100), 상기 혼합 단계(S110), 상기 고체발효 단계(S120), 및 상기 고체발효 증류주 제조 단계(S130)는 생략하고, 상술한 실시예와 다른 점을 위주로 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고체발효 증류주 제조 방법은 고체발효 증류주 제조 방법으로 제조된 고체발효 증류주를 숙성시킬 수 있다(S140).
숙성 단계(S140)는 고체발효 증류주 제조 방법으로 제조된 고체발효 증류주를 숙성시키는 과정이다. 예를 들어, 상기 고체발효 증류주는 15~25℃에서 50~70일 동안 숙성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 고체발효 증류주는 20℃에서 60일 동안 숙성될 수 있다. 상기 실시예는 관능검사를 실시하기 위한 임의 숙성 기간으로, 상기 실시예에 의해 숙성 기간을 제한하지 않는다.
본 발명의 숙성 단계(S140)에서는 상기 소주의 숙성 변화와 같이 초기, 중기, 및 장기 숙성 단계로 구분되어 있다. 예를 들어, 초기 숙성 단계는 50~180일 진행되고, 이를 통해 상기 고체발효 증류주는 가스취 성분의 휘발, 및 자극취 감소 등 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 중기 숙성 단계는 180~540일 진행되고, 이를 통해 상기 고체발효 증류주는 카르보닐 화합물의 중축합, 산화적 변화, 및 원숙미 증가 등 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 장기 숙성 단계는 540일을 초과하여 진행되고, 이를 통해 상기 고체발효 증류주는 에스테르화, 성분의 농축, 원숙미 증가, 및 고유 향미 형성 등 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어, 상기 고체발효 증류주는 180~540일 숙성될 수 있다.
동양계 증류주인 소주 및 마오타이는 용기 또는 탱크에서 숙성시키므로 술 성분의 화학적 변화 및 에탄올, 물 분자의 물리적 변화가 주로 일어난다.
서양계의 증류주인 위스키, 브랜디, 럼 등은 나무통에서 숙성시키므로 술의 성분 이외에 나무통에서 용출되는 리그닌류를 포함한 화학적, 및 물리적 변화가 일어난다. 이에 비해 진, 및 보드카는 숙성이라기보다는 조숙이라는 조작을 취하고 있다. 진은 증류 공정에 잣나무 열매의 향미 성분을 추출하여 독특한 향미를 내고, 보드카는 자작나무 탄소층을 통과시켜 자극적 성분 및 산류 등을 흡착 제거시켜 완숙한 향미로 변화시킨다.
최근에는 스테인리스를 이용하여 저장하기도 한다. 스테인리스 탱크에서 숙성시키는 경우, 용기에서 용출물이 거의 나오지 않아 원주에서 유래된 향미 성분만의 변화를 가져오게 된다.
따라서, 용기에 따른 숙성은 의도하는 바에 따라 선택적으로 조절이 가능하다.
[실시예 1] 고향기 고체발효 증류주 제조용 효모 분리 및 동정
향기가 우수한 증류주를 개발하기 위해 고체발효에 적합한 효모를 분리하였다. 다양한 전통누룩(소율곡-우리밀로 만든 누룩(송학곡자), 쌀입국(조은곡식), 쌀누룩(세심), 개량누룩-증자용(한국발효), 및 개량누룩-무증자용(한국발효))과 증자한 수수를 혼합하여 30℃에서 20일 동안 발효시키면서 술 담금 직후부터 샘플링하여 7일째까지 매일 채취하고, 이를 분리 동정용 샘플로 이용하였다.
수수 고체발효 중의 효모 분리를 위해, 술덧 샘플 5g에 염분(Saline; NaOH 0.85%) 45g을 멸균된 샘플백에 넣어 15분간 진탕 추출하였다. 추출액은 단계별로 희석하여 YPD(Yeast extract-Peptone-Dextrose) 아가(agar) (Difco co., NJ, USA) 플레이트(plate)에 100㎕씩 도말하고, 30℃에서 24~48시간 배양하였다. 배양된 효모의 집락 모양, 크기, 및 색깔 등 형태적인 특징을 관찰하여 서로 다른 균주를 YPD 브로스(broth) (Difco Co., NJ, USA)에 접종(tooth picking)하여 30℃에서 24~48시간 배양하였다. 이를 다시 YPD 아가(agar) 플레이트(plate)에 선조접종(streaking)하여 순수배양하고 단일 콜로니(colony)를 회수하여 서열결정(sequencing)을 진행하였다. 서열결정(sequencing)은 ㈜마크로젠에 의뢰하여 수행하였으며, 18S rRNA 유전자 염기서열을 이용한 분석법을 이용하였고, 분석에 이용된 프라이머는 유니버셜 프라이머로 NS1(GTAGTCATATGCTTGTCTC)과 NS24(AAACCTTGTTACGACTTTTA)가 이용되었다. 진뱅크(GeneBank)의 염기서열 데이터베이스를 이용하여, 18S rRNA 유전자 염기서열의 상동성을 분석한 결과, A0-1, A4-6, A5-2, B2-5, c4-2, c5-3, G3-1, EJ30 KACC48724, ES22, 및 HK32 KACC48725가 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)이고, A1-5가 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)이고, d0-1이 메예로지마 구일리에르몬디이(Meyerozyma guilliermondii)이고, E0-8이 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P)라는 샘플 각각의 균주명을 밝혔다. 그 중 A1-5, E0-8, 및 c4-2를 대상으로 표준 균주와의 일치율을 조사하였다. A1-5의 경우 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus)와 97.38%의 일치율을 보였고, E0-8의 경우 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis)와 96.09%의 상동성을 보였으며, c4-2의 경우 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)와 96.64%의 일치율을 보였다. A1-5 균주를 ‘위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)'로, E0-8 균주를 '피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P)'로, c4-2 균주를 '사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P)'로 명명하였고, 세 균주를 2020년 11월 30일자로 국립농업과학원 농업유전자원센터에 기탁하였다.
[실시예 2] 분리 효모의 특성 평가
1. 효모의 베타-글루코시데이스(βglucosidase) 활성 측정
분리한 효모의 베타-글루코시데이스 효소 활성을 측정하기 위해 담즙 에스쿨린(Bile Esculin) Agar 64.5g과 증류수(Distilled Water) 1L를 배합 후 열처리되는 교반기에서 배지를 제조하였다. 배지에 멸균된 이쑤시개를 이용하여 효모를 피킹(tooth picking)하고 30℃에서 24시간 배양 후 집락 주변에 검은색 환의 생성 유무를 확인하였다.
2. 효모의 세룰레닌(cerulenin) 저항성 분석
분리한 효모의 세룰레닌 저항성을 분석하기 위해 0.67% YNB(Yeast Nitrogen Base)에 2% D-(+)-글루코스(Glucose)와 2% Agar를 첨가하여 멸균하고 적정 온도까지 방치(40-50℃)한 후 미리 세룰레닌 용액(cerulenin 5mg + ethanol 1mL)을 0.33mL 첨가하여 배지에 제조하였다. 배지에 효모를 배양(tooth picking)하여 15℃에서 48시간 배양한 후 집락 생성 여부에 따라 내성을 평가하였다.
3. 효모의 알코올 내성
분리한 효모의 알코올 내성을 조사하기 위하여 YM(Selective Medium) 브로스(broth) 배지의 에탄올을 첨가하여 농도를 5%, 7%, 및 10%로 만들어 주었다. 10mL씩 시험튜브에 분주하고 YPD 아가(agar)에 배양된 75종의 미생물과 시판 효모인 퍼미빈(fermivin)을 포지티브 컨트롤(positive control)로 접종하여 진탕배양기에 배양하였다(30℃72h, 200rpm). 배양한 브로스(broth)를 일회용 큐벳(cuvettes)에 800㎕씩 분주하고 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정(600nm, 3회)하였다.
4. 효모의 알코올 생성능 분석
분리한 효모의 알코올 생성능을 평가하기 위해 글루코스를 YPD 브로스(broth) 전체 농도의 10%(w/v)가 되도록 첨가하여 제조하고 효모를 접종하여 진탕 배양기에 배양(25℃150rpm)하였으며, 각 효모의 생장 속도를 고려하여 발효기간을 정하였다. 생성된 알코올 함량은 상압 증류한 후 알코올 도수를 측정하였다.
5. 분리 효모의 특성
다양한 누룩과 증자된 수수를 혼합하여 발효시키면서 분리하고 동정한 효모의 특징을 분석한 결과는 표 1과 같다.
[표 1]
향기성분의 전구체를 분해할 수 있는 베타-글루코시데이스 활성이 높은 균주는 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)였고, 효모는 생육 속도에 따라 18시간, 20시간, 68시간, 및 73시간 배양한 것을 이용하였으며, 시판 효모(퍼미빈, 랄빈)와 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P) 균주의 생육속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 일정 알코올 농도에서 생육 가능여부를 판단하기 위해, 배지에 알코올(에탄올)을 각각 5%, 7%, 및 10%가 되도록 첨가한 후 효모 증식정도를 흡광도 값(임의단위)으로 평가한 결과, 알코올 농도 5%에서는 메예로지마 구일리에르몬디이(Meyerozyma guilliermondii) 균주만 생육이 안되는 것으로 나타났고 이를 제외한, 분리된 효모들과 퍼미빈과 랄빈 등 시판 효모는 생육이 원활한 것으로 나타났다. 알코올 7%를 첨가한 배지에서 효모 생육은 메예로지마 구일리에르몬디이(Meyerozyma guilliermondii)를 제외하고는 시판 효모 및 생물자원에 등재된 균주(EJ30, 및 HK32)에 비해 분리균주의 흡광도값이 높기 때문에, 분리균주는 알코올 내성이 있는 것으로 확인되었다. 10% 알코올을 첨가한 배지에서는 전반적으로 생육이 잘 되지 않는 것으로 나타났으나 G3-1 균주와 A5-2 균주가 다른 효모에 비해 상대적으로 흡광도가 높게 나타났다. 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 균주는 알코올 생성능이 다른 균주에 비해 높은 것으로 나타났다.
[실시예 3] 선발 효모가 이용된 수수 발효술덧의 향기 성분
증자된 수수에 선발 효모를 각각 넣어 고체 발효 후 발효술덧의 향기 성분을 분석하였다. 발효술덧의 향기성분을 분석하기 위하여, 20mL 헤드스페이스 바이알(headspace vial)에 발효술덧 10g을 넣고 내부표준 물질로 4-메틸-2-펜탄올을 첨가하였다. 향기성분의 추출은 다이렉트 헤드스페이스 트랩(direct headspace trap)법으로 수행하였으며, 장비는 터보매트릭스(Turbomatrix) 40 트랩(Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)을 이용하였다. 바이알(Vial)은 1분간 압력을 가하였으며, 1.5분간 충전하였다. 이용된 온도는 니들(needle) 110℃, 오븐(oven) 85℃트랜스퍼 라인(transfer line) 140℃트랩 로우(trap low) 45℃및, 트랩 하이(trap high) 290℃이용된 압력은 바이알(vial) 20psi, 컬럼(column) 40psi, 탈착(desorption) 30psi, 시간은 드라이 퍼지(dry purge) 10분, 트랩 홀드 타입(trap hold time) 12분, 디솔브 타임(desorb time) 10분, 서모스테이티세이션(thermostatisation) 30분이었다. 가스 크로마토그래피(GC; gas chromatography) / 메스 스펙트로스코피(MS; mass spectroscopy) (Clarus 680 GC / Clarus SQ8T MSD, Perkin Elmer)로 분석하였으며, 컬럼(column)은 엘리트-왁스(Elite-wax; 60m*0.32mm*0.25㎛, Perkin Elmer)를 이용하였고, 오븐 온도는 40℃에서 3분간 유지하다가 3℃min으로 180℃까지 상승시킨 후 10분간 유지하였으며, 다시 5℃min으로 220℃까지 상승시킨 후 30분간 유지하였으며, 이퀄리브레이션 타임(equilibration time)을 20분 두었다. 유속은 1 mL/min, 분할비(split ratio)는 1:1, 수송체 가스(carrier gas)는 헬륨(99.9995%)을 이용하였다. 향기 성분의 동정은 GC-MS를 이용하여 얻은 질량 스펙트럼(mass spectrum)을 NIST(National Institute of Standards and Technology) 데이터베이스로 검색하여 동정하였다. 질량 범위는 45~450 m/z로 하였다. 정량은 내부표준물질로 4-메틸-2-펜탄올을 50 mg/L가 되도록 첨가한 후 이 물질의 면적비를 기준으로 정량하였다.
선발 효모가 이용된 수수 발효술덧의 향기 성분을 분석한 결과는 하기 표 2와 같다. 표 2에 기재된 각 수치의 단위는 mg/kg이다.
[표 2]
고체발효에 의해 생성된 주요 향기성분은 19종으로 내부표준물질을 기준으로 정량한 결과 80.23mg/kg에서 136.57mg/kg의 범위에 속하였으며 가장 함량이 낮은 균주는 A0-1인 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)였으며, 가장 함량이 높은 균주는 E0-8인 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P) 이었다. 꽃향과 과일향으로 알려진 에스테르 화합물의 함량은 A1-5, E0-8, 및 G3-1 균주가 생성량이 높은 것으로 나타났고 특히, E0-8 균주로 발효시킨 술덧에서 높은 함량을 나타내었다. 또한, 바나나향을 내는 1-부탄올-3-메틸 아세테이트는 A1-5 및 E0-8에서 가장 함량이 높게 나타났다. 이와 같은 여러 특성을 고려할 때 향기 특성을 좋게 하는 효모는 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)와 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P) 균주가 가장 우수한 것으로 나타났다.
[실시예 4] 선발 효모가 이용된 수수 발효술덧의 관능검사
충청북도 농업기술원 식품개발팀에 근무하는 9명의 관능검사원을 대상으로 실시예 3에서 이용된 고체발효 술덧의 향기 특성에 관한 선호도를 1(very bad)에서 5(very good)까지의 점수로 평가하였다.
선발 효모가 이용된 수수 발효술덧의 관능검사 결과는 하기 표 3과 같다.
[표 3]
발효술덧의 향기 특성에 관한 관능검사 결과 A1-5인 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)와 E0-8인 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P)에 대한 선호도가 높게 나타났으며, c5-3과 d0-1이 가장 낮은 선호도를 보였다. 이와 같은 결과를 토대로 향기 특성에 관한 선호도가 높은 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P), 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P) c4-2 균주, 및 퍼미빈을 선발하였다.
[실시예 5] 선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧의 알코올 함량 분석
앞서 선발된 균주인 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P)을 A로, 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P)을 B로, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P)를 C로 임의 명명하고, 임의 명명된 균주 A, B, 및 C와 시판 효모 중 퍼미빈 및 라빠리장을 이용하여 고체발효 술덧을 제조하였다.
선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧의 원료배합비는 하기 표 4와 같다.
[표 4]
상기 수수는 제천 수수 재배농가에서 2019년 수확하여 도정하지 않은 메수수(청풍수수)를 구입하여 이용하였다. 누룩은 시중에서 판매되고 있는 전통누룩인 소율곡-우리밀로 만든 누룩(송학곡자)을 이용하였다. 정제효소는 시중에서 판매중인 정제효소(현대바이오랜드)를 이용하였다. 상기 원료배합비에 따라 혼합한 후 고체상태에서 30℃ 조건으로 7일간 발효하였다.
또한, 생성된 고체발효 술덧의 알코올 함량을 분석하였다.
선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧의 알코올 함량은 하기 표 5와 같다.
[표 5]
7일 발효된 고체발효 술덧의 알코올 함량을 분석한 결과 논-사카로마이세스(non-Saccharomyces) 균주를 이용한 A 및 B는 각각 2.1%, 및 2.5%로 다른 사카로마이세스(Saccharomyces) 균주(C, 퍼미빈, 및 라빠리장)를 이용하여 발효시킨 술덧에 비해 알코올 생성량이 낮았다. 논-사카로마이세스(non-Saccharomyces) 균주인 A 및 B는 사카로마이세스(Saccharomyces) 균주(C, 퍼미빈, 및 라빠리장)와 혼합하여 알코올 생성량을 높일 수 있었다.
[실시예 6] 선발된 효모를 이용하여 제조된 지게미 및 선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧의 pH, 총산, 및 알코올 함량 분석
표 4에 기재된 원료배합비에 각자의 선발된 효모를 이용한 지게미를 첨가하여 고체발효 술덧을 제조하였다.
선발된 효모를 이용한 지게미가 첨가된 고체발효 술덧의 원료배합비는 하기 표 6과 같다.
[표 6]
상기 수수, 상기 누룩, 상기 효모, 및 상기 정제효소는 상기 표 4와 동일한 것으로 이용하였고, 각 술덧에 이용된 효모를 이용하여 제조된 수수 발효술덧을 증자한 후 남은 지게미를 추가하였다. 상기 원료배합비에 따라 혼합한 후 고체상태에서 30℃조건으로 28일간 발효하였다.
또한, 지게미를 추가하여 생성된 고체발효 술덧의 pH, 산도, 및 알코올 함량을 분석하였다.
1. pH 분석
pH는 시료 30mL를 pH 미터(Orion Star A11 pH meter, Thermo Scientific, USA)를 이용하여 측정하였다.
2. 산도 분석
산도는 시료 30mL를 0.1N NaOH 용액으로 pH 8.2가 될 때까지 적정하여 이때 소비된 0.1N NaOH 용액의 소비량을 아세트산으로 환산하여 나타내었다. 총산의 계산은 하기 계산식을 이용하였다.
[계산식]
3. 알코올 함량
고체발효 술덧인 시료 150g에 증류수 150mL를 1:1로 섞어 추출(3h, 200rpm)하며, 추출액 100mL를 증류수 100mL와 혼합하고 증류하여 80mL를 얻었다. 고체발효 증류주 80mL에 증류수 20mL를 더해 15℃에서 도수를 측정하였다.
4. 술덧의 품질특성과 증류액의 특성
선발된 효모를 이용하여 제조된 지게미 및 선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧의 pH, 및 총산과 상기 술덧을 증류하여 제조된 증류액의 알코올 함량 특성을 종합한 결과는 하기 표 7과 같다.
[표 7]
상기 발효술덧 및 상기 증류액의 품질 특성을 분석한 결과, 총산함량은 4번 시료인 A+B가 가장 높게 나타났고, 라빠리장 효모를 이용한 발효술덧이 그 다음 순으로 나타났으며, B+C, 및 A+B+C가 가장 낮은 값을 보였다. 생성된 알코올 함량은 A가 가장 낮은 값을 보였고, C는 가장 높은 값으로 나타났다. 증류액의 알코올 농도(%)와 증류액의 무게를 고려하여 증류액의 알코올 함량(g)으로 환산했을 때, A가 가장 낮고 C가 가장 높은 것으로 나타났다. 알코올 함량에 있어서, 사카로마이세스(Saccharomyces) 균주에 속하는 C, 퍼미빈, 및 라빠리장은 큰 차이가 없었다.
[실시예 7] 선발된 효모를 이용하여 제조된 지게미 및 선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧 증류액의 관능검사
상기 증류액은 발효술덧에 수증기를 불어넣어 증류한 후, 20℃에서 2달간 숙성시킨 후 관능검사를 실시하였다.
관능검사는 충청북도 농업기술원 식품개발팀에 근무하는 9명의 관능검사원을 대상으로 실시예 6에서 이용된 고체발효 술덧 증류액을 숙성시킨 후, 숙성된 상기 증류액의 향, 맛, 및 전반적인 기호도에 관한 선호도를 1(very bad)에서 5(very good)까지의 점수로 평가하였다.
선발된 효모를 이용하여 제조된 지게미 및 선발된 효모를 이용한 고체발효 술덧 증류액의 관능검사 결과는 하기 표 8과 같다.
[표 8]
관능검사 결과 A가 향과 맛에 대한 선호도가 4.3점으로 가장 높게 나타났으며, A+B, 라빠리장도 3.8점으로 선호도가 높게 나타났다.
따라서, 실시예 1 내지 실시예 7을 참조하면, 선발 효모인 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P), 및 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P) 각각과 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 균주(선발 균주 c4-2(수탁번호: KACC 93344P) 또는 시판 효모(퍼미빈 또는 라빠리장))를 혼합하여 고체발효 술덧을 이용한 고체발효 증류주를 제조함으로써, 기호도, 및 알코올 생성량이 높은 고체발효 증류주를 제조할 수 있다.
<110> THE DIRECTOR OF CHUNGCHEONGBUK-DO AGRICULTUTAL RESEARCH AND EXTENSION SERVICES
<120> Method for producing distilled liquor through solid fermentation
process using novel yeast
<130> FP-2101001-KR
<160> 3
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 1403
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> 18S rRNA of Wickerhamomyces anomalus A1-5
<400> 1
ccggattagc agtctagtat agcatttata cagtgaaact gcgaatggct cattaaatca 60
gttatcgttt atttgatagt acctttacta cttggtataa ccgtggtaat tctagagcta 120
atacatgcta aaaaccccga ctgtttggaa ggggtgtatt tattagataa aaaatcaatg 180
ctcttctgag ctctttgatg attcataata acttttcgaa tcgcatgact tcgtgtcggc 240
gatggttcat tcaaatttct gccctatcaa ctttcgatgg taggatagtg gcctaccatg 300
gtttcaacgg gtaacgggga ataagggttc gattccggag agggagcctg agaaacggct 360
accacatcca aggaaggcag caggcgcgca aattacccaa tcctaattca gggaggtagt 420
gacaataaat aacgatacag ggcccatttg ggtcttgtaa ttggaatgag tacaatgtaa 480
ataccttaac gaggaacaat tggagggcaa gtctggtgcc agcagccgcg gtaattccag 540
ctccaatagc gtatattaaa gttgttgcag ttaaaaagct cgtagttgaa ctttgggctt 600
ggtcagccgg tccgcttttt tgcgtgtact ggtcctgacc gagcctttcc ttctggctaa 660
cctgtctctc ggggcaggcg aaccaggact tttactttga aaaaattaga gtgttcaaag 720
caggcctttg ctcgaatata ttagcatgga ataatagaat aggacgtttg gttctatttt 780
gttggtttct aggaccatcg taatgattaa tagggacggt cgggggcatc agtattcaat 840
tgtcagaggt gaaattcttg gatttattga agactaacta ctgcgaaagc atttgccaag 900
gacgttttca ttaatcaaga acgaaagtta ggggatcgaa gatgatcaga taccgtcgta 960
gtcttaacca taaactatgc cgactaggga tcggggtggt gttttttata tacccactcg 1020
gcaccttacg agaaatcaaa gtctttgggt tctggggggg gagtatggtc gcaaggctga 1080
aacttaaagg aattgacgga agggcaccac cagggaatgg aacccggggc ttaatttgac 1140
tcaacacggg gaaactcacc aggtcccgaa acaataagga ttgacgaatg agagcccttc 1200
ttgattttgt gggggggggg tggaggggcg ctctaaattg gggggaggga atttgttggc 1260
ttattttggg taaaacaaag aaaactttac ccaccaaaaa agggggaaaa acttttgttg 1320
ttttttaact ttaaagagaa aaaatttttc tttcaaggaa ttttggggaa aaaaaaggtt 1380
gtggccttta attttttggg gcc 1403
<210> 2
<211> 1524
<212> RNA
<213> Unknown
<220>
<223> 18S rRNA of Pichia cecembensis E0-8
<400> 2
gggtccattt tttgttccta gtataagcat tatacggtga aactgcgaat ggctcattaa 60
atcagttatc gtttatttga tagttccgtt ctacatggat aaccgtggaa aatctagagc 120
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cacatccaag gaaggcagca ggcgcgcaaa ttacccaatc ctgacacagg gaggtagtga 420
caatatataa cgatacaggg cctttggtct tgtaattgga atgagtacaa tgtaaatacc 480
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atagcgtata ttaaagttgt tgcagttaaa aagctcgtag ttgaactttg ggcctgggcg 600
gacggtctac ctatggtaag cactgttgcg gccgggtctt tccttctggc tagccctcgg 660
gcgaaccagg acgattactt tgaggaaatt agagtgttca aagcaggcct ttgctcggat 720
atattagcat ggaataatag aataggacgc atggttctat tttgttggtt tctaggacca 780
tcgtaatgat taatagggac ggtcgggggc atcagtattc agtcgtcaga ggtgaaattc 840
ttggattgac tgaagactaa ctactgcgaa agcatttgcc aaggacgttt tcattaatca 900
agaacgaaag ttaggggatc gaagatgatc agataccgtc gtagtcttaa ccataaacta 960
tgccgactag ggatcgggtg gtgctacttt gcccactcgg caccttacga gaaatcaaag 1020
tttttgggtc tgggggggaa tatggtcgca aggctgaaac ttaaaggaat tgacggaagg 1080
gcccccccag gagtggagcc cgcgggctta atttgactca ccccggggaa actctcccgg 1140
tcccaacgta ataaggattg gcaagtttaa gacttccttg actttccggg gggggggggg 1200
gggggcggtt ttatcccccg gaggggattt tgttgttgtt tgtgtaaaag gagagaaact 1260
taaccgccaa ataaaggggg gagaaacctc ccgggggctt ttttttagag aaaaggggtt 1320
aaaacccccg caatttaggg aaaacaacgg cgggggggtg tttttatttt tttgggggcg 1380
ccccccccca ctacacgaaa aaccaaaaaa caaccctctt tttgtaaagc gggaggggga 1440
cgggaacccc tcctcggggg ggagggggga ttttattttt tctctcttaa caaaaaaaca 1500
aaaacccccc agtattaacc cctc 1524
<210> 3
<211> 1475
<212> RNA
<213> Saccharomyces cerevisiae
<400> 3
ggataaagtg tgttctagta taagcattta tacagtgaaa ctgcgaatgg ctcattaaat 60
cagttatcgt ttatttgata gttcctttac tacatggtat aactgtggta attctagagc 120
taatacatgc ttaaaatctc gaccctttgg aagagatgta tttattagat aaaaaatcaa 180
tgtcttcgga ctctttgatg attcataata acttttcgaa tcgcatggcc ttgtgctggc 240
gatggttcat tcaaatttct gccctatcaa ctttcgatgg taggatagtg gcctaccatg 300
gtttcaacgg gtaacgggga ataagggttc gattccggag agggagcctg agaaacggct 360
accacatcca aggaaggcag caggcgcgca aattacccaa tcctaattca gggaggtagt 420
gacaataaat aacgatacag ggcccattcg ggtcttgtaa ttggaatgag tacaatgtaa 480
ataccttaac gaggaacaat tggagggcaa gtctggtgcc agcagccgcg gtaattccag 540
ctccaatagc gtatattaaa gttgttgcag ttaaaaagct cgtagttgaa ctttgggccc 600
ggttggccgg tccgattttt tcgtgtactg gatttccaac ggggcctttc cttctggcta 660
accttgagtc cttgtggctc ttggcgaacc aggactttta ctttgaaaaa attagagtgt 720
tcaaagcagg cgtattgctc gaatatatta gcatggaata atagaatagg acgtttggtt 780
ctattttgtt ggtttctagg accatcgtaa tgattaatag ggacggtcgg gggcatcagt 840
attcaattgt cagaggtgaa attcttggat ttattgaaga ctaactactg cgaaagcatt 900
gcccaaggac gttttcatta atcaagaacg aaagttaggg gatcgaagat gatcagatac 960
cgtcgtagtc ttaaccataa actatgccga caaggatcgg ggtggtgttt ttttaatgac 1020
ccactcggca ccttacgaga aatcaaagtc tttgggtctg ggggggaata tggtcgcaag 1080
gctgaaactt aaggaattga cggaaggggc caccccggag tggggccgcg ggcttatttt 1140
tatcaccacg gggaaaaccc ccacgtccca acccaaaaag aatgaagaaa tggaagcctt 1200
tctgatttgt tgggtggtgg gggcgggccc tccccatttg gggggaggga attgttgttt 1260
ttttttgttt taaaaaaaaa accacccaaa aaaaaagtgg ggggcttttg ggtgttccac 1320
ctttaaggaa gaaaggtttt ccccccaaca aaaaaatagg aagaaaaaac gcctcgtgcc 1380
cctccatttt ttcgggcccc ccccccccac cacaaaaaaa aagagaataa atttctccaa 1440
aaagcgggtg agattttgaa aaaccccacc cccgc 1475
Claims (10)
- 수수를 증자하고 효모를 준비하는 재료 준비 단계;
증자된 상기 수수, 상기 효모, 누룩 및 정제효소를 혼합하는 혼합 단계;
상기 혼합된 혼합물을 고체상태로 발효시키는 고체발효 단계; 및
고체발효된 상기 혼합물에 수증기를 넣어 고체발효 증류주를 제조하는 고체발효 증류주 제조 단계를 포함하고,
상기 효모는 피치아 세셈벤시스(Pichia cecembensis) E0-8(수탁번호: KACC 93345P), 및 위커하모마이세스 아노말러스(Wickerhamomyces anomalus) A1-5(수탁번호: KACC 93343P) 중 적어도 하나를 포함하는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 혼합 단계는 상기 효모를 이용하여 제조된 지게미가 추가로 혼합되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 혼합 단계는 상기 효모에 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 혼합되고,
상기 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) c4-2(수탁번호: KACC 93344P), 퍼미빈(fermivin), 및 라빠리장(La Parisienne) 중 어느 하나인 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 고체발효 단계는 22~43℃에서 발효되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 고체발효 단계는 5~30일 동안 발효되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 고체발효 증류주 제조 단계는 상기 고체발효 증류주의 도수가 30~60도로 조절되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 고체발효 증류주를 숙성시키는 숙성 단계가 더 포함되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 숙성 단계는 15~25℃에서 숙성되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제8 항에 있어서,
상기 숙성 단계는 180~540일 동안 숙성되는 고체발효 증류주 제조 방법. - 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 고체발효 증류주 제조 방법으로 제조된 고체발효 증류주.
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|---|---|---|---|
| KR1020210010473A KR102591458B1 (ko) | 2021-01-25 | 2021-01-25 | 신규 효모를 이용한 고체발효 증류주 제조방법 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH11206364A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-03 | Tomakku:Kk | 蕎麦酒及びその製法 |
| CN104745431A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-01 | 北京一轻研究院 | 一种从酒糟中分离提取有机酸的方法 |
-
2021
- 2021-01-25 KR KR1020210010473A patent/KR102591458B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11206364A (ja) * | 1998-01-26 | 1999-08-03 | Tomakku:Kk | 蕎麦酒及びその製法 |
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