KR860000152B1 - 효모 추출물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

효모 추출물의 제조방법

본 발명은 효모 세포의 현탁액을 제조하고 그 세포를 기계로 분쇄하며 단백질 분해효소를 첨가함으로써 강화되는 자가 분해를 하는 효모 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

효모 추출물의 산업적인 제조는 원형질 분리, 자가분해, 원형질 분리와 자가분해의 결합, 또는 단백질 분해효소를 첨가함으로써 이들의 작용이 강화되는 것과 같은 여러가지 공지의 방법을 기초로 한 것이다.

원형질 분리에서 세포의 내용물은 세포로부터 방출된다. 그것은 온도의 충격에 의해 또는 농축된 효모 현탁액 내의 염분 또는 당의 고장성의 영향에 의해 또는 어떤 용매의 영향에 의해 손상된 세포막을 통과한다. 이렇게 얻은 추출물은 낮은 단백질 분해도, 낮은 비타민 함량 및 맛이 좋지 않는 등 여러가지 결점이 있다.

자가 분해에서, 원형질의 구성 물질은 효모내에서 실재하는 효소에 의해서 분해된다. 자가분해 동안에, 막과 세포벽도 공격을 받아 자가분해된 원형질로부터 분리되는 결과를 낳는다. 자가 분해의 원인이 되는 기작에 대한 연구는 상당히 고등한 단계에 왔으며 그 제조법에 있어서는 산출량 및 최종 산물의 관능적 품질(organoleptic quality)에 영향을 미칠 수가 있게 되었다. 그러나 그 제조 방법의 주된 결함은 긴 과정 중에 존재하는 본래의 위험성, 특히 미생물의 증식에 대단히 유리한 배지가 되는 자가 분해 동안에 현탁액의 오염의 위험성이 그것이다. 이런 결함을 극복하기 위하여 려러가지의 향미생물제, 특히 5%에 이르는 농도의 클로로포름, 톨루엔 또는 트리클로로에틸렌, 에탄올과 같은 극성 유기 용매 또는 염화나트륨을 사용하는 것이 제안되어왔다. 그러나, 이와같은 물질의 사용에도 불리한 점이 없는 것은 아니다. 고로, 마지막 실시예를 수행함에 있어서, 고농도의 염화나트륨에 의해서 자가 분해를 보존하면 자가 분해 효소의 작용이 일부 억제되고 분해 작용의 지속기간을 연장시키거나 또는 사용된 장치에 대한 부식 작용과는 완전히 별 문제로 생성물의 수득량을 상당히 감소시킨다. 뿐만 아니라, 최종 생성물은 고염분 함량을 갖는다.

원형질 분리와 자가 분해의 결합을 기초로한 공지의 제조 방법에서, 원형질 분리는 일반적으로 효모의 농축 현탁액내에 다량의 염분을 추가함으로써 초래된다. 이 현탁액은 일반적으로 20%이상의 건조물질을 함유하며 염은 효모 건조무게의 적어도 2내지 10부분 (part)의 양으로 첨가된다. 그러나 염분의 이러한 양은 아직 제조법의 무균 상태를 보장하지 못하며 총부피의 9%에 이르는 에탄올의 추가가 제시되어 왔다. 이런 조건하에서, 자가분해 시간은 60시간을 초과하며 최종적인 현탁액이, 수득량을 증가시키기 위하여 고압솥(autoclave)을 통과한다 할지라도, 수득량은 60%를 넘지 못한다. 세포막이 현탁액의 분무-건조에 의해 초래되는 온도 충격에 의해서 물로 재 현탁한 효모의 자가분해는 세균에 대비한 아무런 보호 준비도 없이 45℃에서 24내지 48시간에 걸쳐서 수행된다.

결국, 단백질 분해 효소에 의해 강화된 원형질 분리와 자가분해의 결합이 관계되는 한에 있어서는, 조절이 더용이하고 필요한 항온 처리시간이 단축되는 잇점을 서로 공통으로 가지는 이러한 방식의 여러 가지 제조 방법이 제시되었다. 그러나 수득률은 거의 55%를 초과하지 않는다.

본 발명은 공지의 방법에 존재하는 상기 서술한 어떠한 결정도 가지고 있지 않고, 전혀 무균 상태에서 높은 영향가 및 우수한 관능적 품질의 추출물을 얻을 수 있는 간단하고 효과적인 제조법에 대한 연구 성과이다.

본 발명은 효모 세포의 현탁액을 제조하고, 그 세포를 기계적으로 분쇄하며, 단백질 분해 효소 및 기계적인 분쇄전 또 후에 효모현탁액에 첨가되는 아황산 염의 첨가에 의해 강화되는 자가 분해를 하며, 가수 분해된 현탁액으로부터 불용성 부분을 분리하고, 상등액에 칼슘화합물을 첨가하며, 상등액을 정화시키는 것 등으로 이루어진 효모 추출물의 제조방법에 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 방법에 의해서, 특히 용이하게 조절될 수 있고 필요함에 따라 다양한 변화를 줄 수도 있는 조건하에서 매우 짧은 시간내에 그리고 종래의 불균일한 상태수득물에서 순도높은 추출물을 생산하는 것이 가능하다. 특히 자가분해 전 또는 도중에 아황산염을 가함으로써, 단백질 분해효소가 활성화되고 항미생물 보호가 안전할 뿐 아니라, 상등액을 정화시키기 위해 거기에 칼슘화합물을 첨가할 때, 원심 분리된 자가 분해 현탁액의 상등상(床)내에서 지금까지 알려지지 않은 귀중한 침전 효과가 또한 얻어진다. 이 상등상은 항상 탁한 상태인데 입자들이 분리될 수 없기 때문이다. 이 입자들은 아황산과 칼슘 화합물 간에 형성되는 불용성 화합물의 침전물에 침착되어 동반되는 것으로 추정된다.

본 발명에 따른 제조 방법의 또다른 잇점은 원심 분리중에 얻어진 불용서의 찌끼는 전혀 오염되지 않는다는 사실과 또 그것은 식품의 생산에 직접 사용할 수 있다는 사실에 있다. 결국, 본 발명에 따른 방법에 의해서 염화나트륨의 농도가 종래의 추출물 보다 3배 낮은, 이를 테면 6%를 초과하지 않는 염분 함량이 낮은 효소 추출물을 생산하는 것이 가능하다. 이러한 생산물은 식이(食餌)의 견지에서는 상당한 관심거리이다.

효모 추출물, 특히 사카로미세스 세세비시애(Saccharomyces cerevisiae), 빵효모, 양조 효모 및 칸디아 유틸리스(Candida utilis)의 생산에 표준적으로 사용되는 효모는 본 발명에 따른 제조 방법을 수행하기 위한 출발 물질로서 사용될 수 있다. 이것으로부터 건조 물질의 함량이 10내지 25%인 현탁액을 제조하는 것이 바람직하다.

기계적인 분쇄 단계는 내생 효소가 그들의 활성을 완전히 보유할 수 있는 조건하에서 내생 효소와 함께 원형질을 방출시킬 수 있는 급팽창 원리의 기능을 가진 장치 또는 균질기 중 어느 분쇄기에 의해서 수행되어도 무방하다.

이것을 위해서, 아황산염은 이산화황, 특히 아황산 나트륨 및 아황산칼륨, 이아황산염 및 이성중 아황산염, 적합한 이산화황 자체를 방출할 수 있는 어떤 식품용화학적 화합물이라고 이해된다.

다른 바람직한 실시예에서, 현탁액의 PH가 3.0내지 5.5의 값으로 조절되고 200내지 2000 ppm의 아황산염이 분쇄단계에 앞서 첨가된다. 그 전체는 분쇄에 앞서 주위 온도에서 30내지 60분간 서서히 저어준다. 분쇄하는 동안, PH는 자발적으로 5.1-6.0으로 올라간다. 산 PH치에서 활성화되는 단백질 분해효소중 적어도 하나가 첨가되고 그 전체는 산 PH에서 15내지 22시간 동안 서서히 저어주면서 항온 처리한다.

어떤 식품용산 또는 염기가 PH를 저절하는데 사용된다. 염산 또는 수산화나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 단백질 분해효소의 선택은 그것의 활성도, 필요한 온도 및 PH치 및 강화된 자가분해 생성물의 관능적 품질에 관한 그것의 가격에 달려있다. 최상의 결과는 현탁액 1리터당 최소한 0.3g의 양으로 사용된 파파인 및 45내지 65℃의 항온처리와 함께 상기 언급한 두 가지의 실시예에서 얻을 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 제조방법은 이 특수한 효소 및 기타, 특히 트립신 및 여러가지 출처의 기타 프로테아제와 그의 혼합물들의 사용을 결코 제한하지 않으며, 적절한 PH치 및 항온처리의 조건에서 사용하여 똑같이 양호한 결과를 얻을 수 있다.

효소-강화 자가 분해(enzyme-intensified autolysis) 과정후에, 효소는 가열에 의해 불활성화 될 수 있다. 현탁액은 90내지 95℃에서 35내지 70분간 가열되는 것이 바람직하다. 이것은 효소를 불활성화 시킬뿐 아니라 불용성 부분을 어느 정도까지 응고시킨다. 불용성 부분은 응고된후 여과 또는 원심분리에 의해서 분리된다. 분리는 60내지 80℃에서 원심 분리에 의해서 수행되는 것이 바람직하다.

불용성 부분이 분리되고 나면, 상등액내에 아주 미세한 입자들이 남게되어 상등액을 탁하게 만든다. 또한 모든 아황산염은 그 속에 남아 있다. 가용성 화합물로부터 염화칼슘, 칼슘 글루코네이트 또는 수산화 칼슘과 간은 칼슘 화합물을 현탁액에 첨가한다. 칼슘 화합물은 6.5내지 7.5의 PH치에서 아황산염과 같은 몰양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 침전이 얻어지고 그것을 분리한다. 이정화 단계는 여과 또는 원심 분리에 의해서 수행된다.

얻어진 용액은 페이스트(paste)를 얻기 위해서 진공속에서 증발에 의해 농축되거나 또는 분말을 얻기 위해 분말건조에 의해 건조된다. 본 발명에 따른 방법에 의한 생성물은 출발효모의 건조 물질의 중량의 70% 또는 그 이상을 얻을 수 있다. 이와같은 고수득률은 매우 두드러진 일이다.

본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 생성물은, 우수하며 조절가능한 관능적 품질, 전적으로 재생할 수 있는 화학조성, 심지어는 상이한 출발 물질을 갖는데, 수우프, 스톡(stocks), 소오스, 옥류, 맛돋음류(relishes), 어류 야채류 칵테일 스낵, 빵 및 비스깃에 첨가물 또는 조미료로서, 과자류 쵸코릿, 사탕류(sweet), 낙농제품, 특히 치즈 및 식이요법용 제품을 위한 비타민류에 첨가되는 물질로서, 산업적인 발효에 있어서 배양배지의 필수적인 구성 물질로서 사용될 수도 있다.

본 발명은 인용된 퍼센트가 중량 퍼센트로 표시된 아래의 실시예에 의하여 설명된다.

[실시예 1]

건조물질 함량이 16%인 칸디아 유틸리스 효모의 현탁액 10리터를 제조한다. 15%염산을 첨가하여 현탁액의 PH치를 3.5로 조절한다. 10%의 아황산나트륨 용액 100ml를 첨가하고 주위온도에서 40분간 천천히 저어준다. 그 다음에, 현탁액은 수평볼 분쇄기에 의해서 연속하여 분쇄된다. PH치가 5.5이고 분쇄된 세포의 86-90%를 함유하는 현탁액은 피복되어진 탱크내에 수집된다.

현탁액 1리터당 3g의 양으로 파파인이 첨가된다. 55℃에서 20시간 동안 항온 처리한 후에, 효소는 90℃에서 1시간 가열됨으로써 불활성화 된다. 그리고 나서, 현탁액을 자동경사원심 분리기 내에서 60내지 65℃로 가열하면서 원심 분리한다.

상등상은 수산화 나트륨의 첨가에 의해서 PH 6.8내지 7로 중화된다. 염화칼슘은 초기에 아황산나트륨이 첨가된 것과 같은 몰양으로 첨가된다. 침전을 가열과 함께 원심 분리시키는 작업을 2번 수행한다.

수득율은 출발 물질의 건조 중량을 기준으로 할때 71%로 측정된다. 생성물은 매우 순수하고 풍미있는 맛을 가지며 특히 수우프, 소오스 및 기타 본 요리(main couse dishes)의 조미료로 사용하기에 알맞다.

[실시예 2]

파파인이 현탁액 1리터당 1.5g의 양으로 사용되고 항온처리가 18시간이상 수행되어 지는 것을 제외하고는 2차 원심 분리 단게까지 실시예 1의 절차와 동일하다.

1차 원심 분리후에 얻어진 불용성 부분을 세척한다. PH를 7로 조절하고 115℃에서 15분간 살균 소독한다. 매우 미세한 조직의 크림색 교상페이스트가 얻어지며 저칼로리 첨가제로서 식품에 사용될 수 있다. 그의 조성은 아래와 같다.

건조물질 함량 16%

총 질소 0.6%

총 탄수화물(글루코오즈-만노오즈의 비율이 1 : 1) 5.8%

지방 2.5%

회분 1.2%

용액의 PH는 15% Hcl을 첨가해서 5.4로 낮추고 13%의 농도를 얻기 위한 때와 같은 양으로 건조 물질의 함량이 80%인 최종적인 페이스트에 염화나트륨을 첨가한다. 그 용액을 75내지 80℃로 진공 속에서 증발시켜 건조 물질의 함량을 80%로 농축시킨다. 그리고 나서, 건조 물질의 함량이 80%가 될때까지 증발을 계속한 후에 메일라아드 반응을 하기 위해서 그 생성물을 90℃에서 30분간 가열한다.

다음의 조성을 갖는 효모 추출물이 얻어진다.

건조물질 함량 81.6%

총 질소 7.2%

유리된 α-아미노 질소 2.0%

환원 물질 4.1%

염화나트륨 12.9%

회분 17.9%

색(5% 용액의 480nm에서의 흡광) 1.16

미생물의 총 계수는 생산물의 그램당 10내지 20을 초과하지 않는다.

2차 원심 분리후에 얻어진 용액의 pH치는 5.2로 낮아진다. 그 용액을 건조물질 함량이 30%로 될 때까지 농축하여 활성탄으로 여과한다. 가능한한 어떠한 메일라아드반응도 피하기 위해서 적당한 온도에서 진공 속에서의 증발을 계속한다. 아래의 조성을 갖는 효모 추출물 페이스트가 얻어진다.

건조물질 함량 80%

총 질소 7.8%

유리된 α-아미노 질소 1.7%

염화나트륨 5.8%

회분 11.0%

지방 0.1%

색(480nm에서 5% 용액의 흡광) 0.12

페이스트는 중성의 맛을 가지며 특히 과자류 또는 낙농제품에 비타민함유 첨가물 또는 첨가제로서 사용하기에 적당하다.

[실시예 3]

2차 원심 분리 단계후에 염화나트륨을 전혀 첨가하지 않으며 그 용액은 건조 물질의 함량이 80%가 될때까지 알맞은 온도 (가능한한 메일라아드 반응을 피하기 위해서)에서 진공 증발에 의해 농축되는 것을 제외하고, 추출물은 실시예 1에 기재한 것과 동일한 방법으로 제조된다. 얻어진 효모 추출물은 중성의 맛을 가지고 엷은 색을 띠며, 그것의 염화나트륨 함량은 4.5%이하이다.

이 추출물은 맥아 추출물(malt extract)을 기재로 한식이요법 제품의 제조에 사용된다. 이것을 위하여, 66%의 건조물질 함량을 갖는 맥아 추출물이 출발맥아의 모든 녹말 소화활성 및 단백질 소화활성을 실제로 갖도록 제조된다. 맥아 추출물 및 효모추출물은 9 : 1내지 7 : 3의 비로 혼합된다. 혼합물의 PH는 락트산에 의하여 5.0으로 조절된다.

건조 물질의 함량이 71%인 효모추출물 3부분과 맥아 추출물 7부분으로 된 혼합물에 상응하는 생성물은 당(글루코오즈로 표시됨)이 60%, 단백질이 9.5% 및 Nacl이 0.9%이다. 그것의 수분활동도는 30℃에서 0.62를 초과하지 않는데, 그 수준에서는 미생물의 어떠한 성장도 완전히 억제된다. 그것의 관능적 품질은 초기의 맥아 추출물의 그것과 거의 다름이 없다.

Claims (1)

1. 효모 세포의 현탁액을 제조하고, 그 세포를 기계적으로 분쇄하며, 단백질 분해 효소의 첨가에 의하여 강화되어지는 자가분해를 함에 있어서 기계적인 분쇄전 또는 후에 효모 현탁액에 아황산염을 첨가하며, 가수분해된 현탁액으로부터 불용성 부분을 분리하며, 상등액에 칼슘화합물을 첨가하여 상등액을 정화시키는 것을 특징으로 하는 효모추출물의 제조방법.