KR890000913B1 - 무증자 발효에 의한 알코올의 제조법 - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 전분물을 무증자 당화 및 발효하여 알코올을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래의 방법으로는 150℃의 고온에서 분상 전분물의 슬러리로 된 매시를 증자하는 방법이 있다. [공업 발효 제1권, 엘. 에이. 운터코플러 및 알. 제이. 힉케이. 화학출판사 1954. page 17., 트란스암. 공업화학, 영국 40,421(1944), 푸드캔, 29,23 (1969)]. 증자의 목적은 원료입상의 구조를 파열시킴으로써 입상으로부터 전분을 용출시켜 용출후의 젤라틴화에 따른 점성도 증가를 막고, 액화 및 당화 효소의 작용을 돕고, 또한 당화 및 발효에 유해한 미생물을 치사시키는데 있다. 그러나 증자후, 매시를 발효온도인 약 25~35℃로 냉각시켜야하므로, 냉각에 필요한 에너지가 매우 크다. 따라서, 증자에 필요한 에너지를 포함한 총에너지 소비량이 종래의 고온 증자법에서는 막대하다. 근래에 와서, 석유가 인상에 따른 에너지의 축소에 따라, 새로운 에너지원 개발에 대한 많은 연구가 모색되어 왔다. 특히, 태양에너지하에서 자라는 생체원으로부터 재생산이 가능한 에탄올은, 석유 원료 대체제로서 기대되기 때문에 많은 관심을 모아왔다.
본 발명자중 몇명은 이미 75~85℃의 온도에서 증자하여 알코올을 제조하는 에너지-절약방법을 개발하였다(미합중국 특허 제4,092,434호, 1978년 5월 30일 공보, 영국특허 제1,503,760호, 1978년 3월 15일 공보).
한편 무증자로 일본식 청주 및 알코올을 제조하는 방법이 공지되어 있다.[1. 일본 발효 협회 저널 10,319(1952), 2. 일본 발효 협회 저널 21,83(1963), 3. 발효 기술 저널 58,237(1980), 4. 일본 양조 협회 저널 75,858(1980), 5. 요약지, 일본 발효 기술획 일년 총회, 오오사까, 1980년 11월 P4]. 그러나, 이러한 기술들은 유해 미생물의 오염을 방지하기 위하여, 매시의 산성화(PH 3.5)와 같은 특별한 조작을 필요로 하고(상기 1, 2, 3, 4에서 인용), 또한 당화 및 발효를 위한 오랜시간이 필요하거나(상기 1, 2, 4, 5에서 인용), 발효 육즙의 투석과 같은 복잡한 공정이 필요하므로 (상기 3, 4에서 인용)공업화 하기가 어렵다.
본 발명자들은 상기에서 인용한 미국특허 제4,092,434호 및 영국특허 제1,503,760호의 방법을 연구한 결과, 증자공정을 필요로 하지 않고, 전분물에서 알코올을 제조하는 새로운 에너지 절약 방법에 도달하였다.
본 발명에 따라, 분상 전분물에 대한 매시액의 중량비가 1.8~3.4가 되도록 분상전분물과 매시액을 섞어 슬러리를 만들고, 증자 및 PH조정없이 이 슬러리에 당화제로써 미생물원으로부터 유도된 당화효소 조제 또는 엿기름 또는 이들 양측 모두를 사용하고, 효소 및 엿기름의 혼합물을 사용하는 경우에는 젖은 1g의 원료 당 당화 역가 3.5단위 이상의 양(당화 활성은 JIS K-7001에 따라 결정) 또는 단지 엿기름만을 사용하는 경우에는 효소 역가로서 당화 역가 10단위 이상을 가하고, 다시 알코올 발효 효모를 혼합한 다음, 슬러리를 발효시키는 것으로 이루어지는 알코올 제조법이 제공된다.
종래의 공업적 방법에서는, 원료 대 매시액의 중량비가 1 : 4.5~1 : 2.8이었으나, 본 발명에서는 슬러리의 원료의 농도가 매우높다. 또한 초기 공정에서 약 2×107세포/ml 매시의 효모 농도를 유지하면서 발효를 수행하는 것이 바람직하다. 종래의 방법에서, 매시내의 생성 알코올의 초종 농도는 약 11%인 반면, 본 발명에서는 약 15%이다.
본 발명의 방법은 상당히 높은 매시 농도를 사용함으로써, 증자 및 특별한 PH조정없이도 종래의 방법보다 높은 발효수율 및 매시 내에 약 40%의 높은 최종 알코올 농도가 수득된다는 놀라운 발견에 그 기초를 두었다.
여기서 사용되는 용어“증자무처리” 또는“무증자”는 전분물의 슬러리 점성도를 증가시키는 열처리를 수행하지 않는다는 의미이다. 다시 말하여, 원료 슬러리 전분이-전분으로 변환 되거나 또는 젤라틴화되는 온도로 처리하지 않는다는 의미이다. 점성도 증가가 시작되는 온도는 원료 및 그의 농도에 따라 변화한다. 하아께사 (HAAKE INC.)의 아밀로그래프를 이용하여, 옥수수 및 옥수수 전분의 분상전핵에 관해 관찰된 점성도가 증가하기 시작하는 온도와 원료의 초기 농도간의 관계를 표 1에 요약하였다. 따라서 예를들어, 옥수수의 분상전핵 대 매싱 수(mashing water)의 중량비가 1 : 1.8일 경우, 슬러리는 55.8℃이하의 온도에서, 젤라틴화에 의한 점성도의 증가 없이 제조되어야만 하고, 옥수수 대 매싱수의 중량비가 1 : 3.4일 경우, 슬러리는 66.5℃이하의 온도에서 제조되어야만 한다.
[표 1]
무증자 시스템에서, 유해 미생물에 의한 오염은 발효의 수율을 감소시키거나, 발효를 중단시키는 경향이 있다. 본 발명에 의하면. 매시 내의 발효 가능한 당의 농도는 충분하지만 효모 발효에 비해 과량은 아니다. 이와같은 매시 내의 당의 저농도가 피이드 백 저해로 당화 반응에 영향을 주는 것 같지는 않다., 따라서 본 발명의 방법은, 박테리아의 성장을 위한 탄소원으로서의 동화당의 결핍 때문에, 변질 박테리아 같은 유해 미생물이 자라는데 적합된 조건을 제공하지 않고, 따라서 유해 미생물에 의한 오염의 가능성이 거의 없다. 또한 본 발명에서는 증자에 필요한 에너지를 절약할 수 있고. 전분물로부터 연료 알코올을 제조하는 종래의 방법조다 에너지 밸런스 면에서 유리하다
또 다른 잇점은, 발효한 후 매시 내에 있는 고체는 열을 받아 본 적이 없기 때문에, 여과하기가 쉬워서, 간단한 여과 또는 경사분리 조작에 의해 분리할 수 있다는 점이다.
본 발명의 방법을 하기에 좀 더 자세히 설명한다.
[출발원료의 조제]
본 발명에 사용되는 전분 원료의 예로는 옥수수, 수수, 보리, 밀, 쌀, 피, 조 및 기장과 같은 곡류, 고구마, 카사아버와 같은 전분 뿌리작물 및 이들 물질에서 분리된 원료 전분이 있다. 출발 원료는 이러한 물질의 혼합물이 가능하다. 곡류는 분상전핵 또는 배아 부분이 제거된 전핵의 분상물로서 사용이 된다. 전분 뿌리 작물은 원료 전분물 또는 건조 전분물에서 수득된 분상물로서 사용이 된다. 원료의 입자 반경은 가능한 미세할수록 좋다. 보통, 최소한 전분물의 30% 840μ m이하의 입자크기를 갖는 것이면 충분하다.
[슬러리의 조제]
분상 원료를 매시액과 1 : 3.4∼1 : 1.8의 중량비(분상원료:매시액)로 습기준상에서 혼합하여 슬러리를 만든다. 매시액은 물, 또는 증류폐액이라고 알려진 증류 잔류물과 물과의 혼합물, 또는 증류폐액일 수 있다.
만약 슬러리 내의 원료의 농도가 상기의 특정 한계(1 : 3.4)보다 낮으면 발효가 원만하게 진행되지 않고, 만약 상기의 특정한계(1 : 1.8)보다 높으면 당화의 효율 및 발효 수율이 감소한다. 슬러리 내의 원료 농도는 필수적으로 상기 특정 범위 이내이어야 한다.
발효 후에 매시에서 알코올을 증류 제거함으로써 생성되는 증류 폐액을 물과 배합하여 이용하는 것은 증류폐액에 남아있는 당, 질소, 인 및 기타 영양소를 이용할 수 있기 때문에 바람직하고, 증류폐액을 이용함으로써 완충 능력이 증가된다.
증류폐액은 발효된 매시로부터 알코올을 일반 증류법에 의해 가열하에서 증류 제거함으로써 수득된것 또는 상술한 형태의 증류 폐액에서 조고체를 더 제거하여 수득된 것일 수 있다. 그러나 후자가 더 바람직하다.
이미 이전부터 증류폐액을 물과함께 실제 사용해 왔으나, 종전 기술에서 증류폐액의 양은 단지 매시액 총량의 50%에 달했었다.
잔공 증류로 알코올을 증류 제거한 후 남은 발효 잔류물이 알코올 발효의 다음 사이클에서 원료 물질로서 직접 사용된다는 사실은 공지이다(일본국 특허공개 제15691/1981호). 그러나, 이 방법은 특별한 조작을 요하므로 조작하기가 용이하지 않다.
본 발명의 방법에는 무증자 시스템이 포함되므로 슬러리의 점성도가 낮다. 따라서, 증류폐액을 증가된 비율로 사용해도 매시의 수송 효과가 감소되지 않는다. 이러한 잇점 때문에, 본 발명의 방법에서는 증류폐액을 매싱 대신에 50∼100%의 비율만큼 사용할 수 있다. 증류폐액을 과량 사용함으로써 효모 활성을 촉진하여, 특히 발효 초기 공정에서 강한 발효를 조장하여 양호한 발효효과를 얻을 수가 있다.
슬러리에 가한 당화제는 미생물원에서 유도된 당화 효소조제 또는 엿기름 또는 이들 모두이다. 당화 효소 조제의 양은 효소 역가로 젖은 원료 1g당 3.5단위 이상이다. 엿기름이 사용될 경우, 그의 양에는 원료 물질의 양이 포함된다. 또 엿기름이 유일한 당화시약으로 사용될 경우, 엿기름의 양은 역가로 10단위/g이상이 필요하다.
현재, 상업적으로 이용 가능한 효소조제는 미생물원에서 유도된 당화 효소조제가 사용될 수 있다. 이들은 미생물 배양 육즙내에 존재하는 것 또는 배양 육즙에서 추출된 것일 수 있다. 예를들어, 아스페르질러스(Aspergillus) 및 리조푸스(Rhizopus)속의 미생물에서 유도된 당화시약이 원료전분을 분해시키는 것으로 알려져 있고, 이는 본 발명에서 당화 시약으로 유용하다. 특히, 리조푸스 SP. 에서 유도된 효소조제는 본 발명의 슬러리의 PH가 4.0∼5.0으로 평균 4.6이고, 아스페르질러스 SP. 에서 유도된 것 보다 원료전분에 대한 당화작용이 크고, 강한 당화력을 나타내기 때문에 본 발명을 실시하는데 있어 적당하다.
미생물에서 유도된 효소조제의 당화활성은 JIS K-7001의 방법으로 측정되는 효소역가의 용어로 표기된다.
한편, 엿기름의 당화력의 1단위는 1%의 가용성 전분(PH 4.5)으로부터 10mg의 엿당을 40℃에서 10분간 생산하는 것에 상당하는 활성으로 정의된다.
본 발명에 있어서, 발효 중의 매시 PH는 일반적으로 4.0 내지 5.0으로 평균 약4.5이고, 엿기름에 의한 원료전분의 분해시의 최적 PH는 약4.6이다. 따라서 원료 전분의 분해에 관여하는 엿기름 내의 효소는 엿기름의 최적 PH부근에서 작용한다.
[당화 및 발효]
통상의 알코올 발효 효모는 그들의 활성을 4.0 내지 5.0의 매시 PH에서 충분히 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 과정에서 전분의 당화는 지연되지 않으며, 알코올 발효는 전분이-전분으로 변환 또는 젤라틴화 되지 않는다는 사실에도 불구하고 신속히 진행된다. 이러한 사실은 본 발명자들이 발견한 주요한 요점 중의 하나이다.
사용되는 효모 스타아터는 종래의 방법으로 배양된 효모이고, 슬러리에 혼합되는 효모의 양은 적어도 최초의 효모수로 2×106세포/ml 매시가 되어야 한다. 특히, 바라직하기는, 원료 슬러리가 효모 스타아터와 혼합되기 시작하는 시간으로부터 적어도 10시간 동안 효소의 수가 항상 적어도 (2×107세포/ml 매시)를 슬러리에 가하거나, 또는 효모 스타아터를 슬러리의 일부에 혼합하여 효모가 자란후, 잔유 슬러리를 차츰 가한다. 나중의 방법은 조작적인 견지에서 제공된 것이다. 이전 조작에 의해 원료 슬러리가 효모 스타아터와 혼합되자마자 강한 발효가 수행된다. 알코올 발효가 효모에 의햐 강하게 진행되기 때문에 증자 공정이 없음에도 불구하고 유해 미생물이 거의 증식하지 않고, 변질 미생물에 의한 오염이 일어나지 않는다. 매시는 대류식으로 격렬히 움직인다. 이 대류 현상이 효모 및 기타성분의 밀도를 균일하게 하여 바람직한 당화 및 발효조건을 제공하게 된다. 특하, 분상원료로부터의 전분 용출이 촉진된다. 이러한 상승 효과에 의해 종래의 방법과 거의 같은 시간내에 종래의 과정보다 고수율 또는 동일수율이 본 발명의 무증자업에 의해 수득된다. 몇몇의 경우에 있어서, 예를들어 발효 탱크의 모양에 따라, 매시의 대류가 강하게 수행될 수 있다. 만약, 박테리아에 의해 매우 오염된 원료물질이 사용되는 경우, 320ppm이하의 이산화황 존재하에서 본 발명의 방법이 수행될 수 있다. 상술한 바대로, 본 발명은 간단하고 경제적인 방법으로 매시내에 생성된 알코올의 최종 농도는 15% 또는 그이상이다. 따라서 순수한 알코올이 종래 증류법에 의해 경제적으로 생산될 수 있다.
하기의 실시예를 들어 본 발명을 좀더 자세히 설명한다.
[당화 효소의 조제]
표 2는 미생물로 부터의 각종 당화 효소 조제의 분석을 나타낸다.
[표 2]
*Rhiz.sp. : 리조 푸스 sp. **U : 단어의 약어
Asp.sp : 아스페르질러스 sp. ***N.D. : 검출되지 않음
효소조제(1g)을 증류수(1000ml)에 가한 다음, 30℃에서 1시간 동안 가끔 교반한다. 원심분리(3000 r.p.m., 10분)에 수득된 상층액을 효소 용액으로 사용한다. 액화력, 덱스트린 화력, 당화력, 프로테아제, 셀룰라아제 및 펙티나아제를 변형된 볼게무드(wohlgemuth)법, 쓰지사까, JIS K7001, 쿠니쯔, 밀러 및 빌스태터-슈델법으로 각각 분석한다.
표 3은 엿기름의 분석을 나타낸다.
[표 3]
분상의 엿기름(1g)을 증류수(1000ml)에 가한다음, 30℃에서 1시간 동안 가끔 교반한다. 원심분리(3000r.p.m, 10분동안)하여 수득된 상층액을 효소 용액으로 사용한다. 당화력은 JIS K 7001의 방법으로 정량한다. 당화효소(아밀라제)의 기본 단위는 40℃에서 10분간 1%의 수용성 전분(PH 4.5)으로부터 말토오즈 10mg을 제조하는 것에 해당하는 활성으로 정의한다.
견본의 조제
전분 원료를 건조 상태에서 분쇄하여 분석용으로 사용한다. 분쇄도는 하기와 같다 : 원료로 사용되는 고구마 및 카사아버는 건조된 것이다.
[표 4]
(*) JIS Z 8801-1966에 따라 표준 매시 스크린을 사용하여 분류함.
실시예 1
표 5에 나타낸 각종 곡류 각각의 분상물 185g, 물370ml, 리조푸스 sp.에서.유도된 표 2에 기재된 당화효소조제 A 1.15g(당화력 15.6U/g 원료) 및 45ml의 효모 스타아터(사카로미세스 sp. ; 1.2×108세포/ml)를 1리터의 메이플라스크 내에서 교반하며 혼합하고, 25℃에서 120시간 동안 발효를 진행시킨다. 발효의 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
[표 5]
(a) TA : 총산도, 매시 10ml의 중화에 필요한 N/10수산화나트륨의 ml
(b) AIC : 알코올의 부피 함량
(d) 종래의 방법 : 먼저원료를 고온에서 증자(150℃)한 후, 당화 및 발효는 종래방법.
[실시예 2]
표 6에 나타낸 곡류에서 배아를 제거한 획분의 분상물140g 표2에 나타낸 것과 같은 리조푸스 sp. 에서 유도된 당화효소 조제 A 0.28g(5.0 U/g 원료), 물 80ml, 증류 페액 322ml 및 효모스타아터 25ml(1.1×108세포/ml)를 교반하에 혼합하고, 30℃에서 90시간동안 발효를 수행한다. 사용된 증류폐액은 알코올 회수탑에서 발출된 폐액을 원심분리하여 조 고체성분을 제거시킴으로써 수득된다. 결과가 표 6에 표시된다.
[표 6]
[실시예 3]
백피 옥수수(White dent maize) 및 수수의 전곡 분상물 185g, 표2에 기재된 리조푸스 sp. 에서 유도된 당화효소 B 0.33g(4 U/g 원료), 80mg의 K2S2O5, 370ml의 물 및 효모 스타아터 25ml(1.2×108세포/ml)를 교반하에 혼합하고, 32℃에서 110시간 동안 발효를 수행한다. 결과를 표 7에 나타낸다.
[표 7]
[실시예 4]
효모 스타아터 4리터(1.2×108세포/ml)를 100리터 발효탱크에 붓는다. 수수 및 매시액의 전곡 분상물(분쇄도 F)을 1 : 2의 중량비로 혼합하고, 아스페르질러스 sp.에서 유도된 표 2에 기재된 당화효소조제 D를 당화력으로 수수 그람당 20유닛 양만큼을 가해 슬러리를 만든다. 슬러리를 서서히 가하여 첨가 후의 매시 내의 효모 세표의 수가 항상 2×107세포/ml이상이 되도록 한다. 매시의 총량을 84리터로 조정하고, 발효를 32℃에서 96시간 수행한다. 이 실험에서 사용된 매시액은 물과 증류폐액의 7 : 3부피비 혼합물이다. 사용된 증류폐액은 실시예 2에 기술된 것과 동일한 방법으로 스득된 것이다. 표 8에 나타낸 결과는 시간에 따른 매시내의 절대감소 당의 양변화를 나타내고, 표 9는 시간에 따른 매내의 효모 세포수의 변화 및 발효의 결과를 나타낸다.
[표 8]
[표 9]
[실시예 5]
400ml의 효모 스타아터(1.2×108세포/ml)를 10리터의 유리 발효 탱크(내경 20cm, 높이 40cm)에 넣는다. 표 10에 기재된 분상의 각종 물질 및 매시액을 각각 1 : 2 중량비로 혼합하고, 아스페르질러스 SP.에서 유도된 표 2에 나타낸 당화효소 조제 D의 원료 그람당 당화력으로 23단위를 가해 슬러리를 만들다. 슬러리를 서서히 첨가하여 매시 내의 효모 수가 항상 2×107세포/ml가 유지되도록 한다. 매시의 총량을 8.4리터로 조정하고, 발효를 35℃에서 110시간동안 수행한다. 이 실험에서 쓰인 매시액은 물과 증류폐액이 1 : 1비율로 섞인 혼합물이고, 증류폐액은 실시예 2와 동일한 처리에 의해 스득된 것이다.
결과를 표 10에 나타내었다.
[표 10]
[실시예 6]
400ml의 효모 스타아터(1.1×108세포/ml)를 10리터 유리 발효 탱크(내경 20cm, 높이 40cm)에 붓는다. 표 11에 기재된 각 원료의 분산물 및 매시액을 1 : 1.8의 중량비로 섞고, 아스페르질러스 SP.에서 유도된 표 2에 기재된 당화 효소 조제 E의 원료 그람당, 당화력으로 4단위를 가하여 슬러리를 만든다. 슬러리를 서서히 가하여, 첨가후 매시내의 효모 세포의 후가 항상 2×107세포/ml이상 유지되도록 한다. 매시의 총량을 8.4리터로 조정하고, 발효를 32℃에서 120시간 수행한다. 이 실험에 쓰인 매시액은 물과 증류폐액의 8 : 2비율 혼합물이다. 증류폐액은 실시예 2와 동일한 처리에 의해 수득된 것이다.
[표 11]
[실시예 7]
표 12에 기재된 각각의 원료에서 분래해낸 전분 획분 120g, 리조푸스 SP.에서 유도되고 표 2에 기재된 당화 효소 조제 B 1.34g(25U/g 원료), 증류폐액 108ml 및 효모 스타아터 25ml를 교반하에 혼합하고, 발효를 35℃에서 96시간 수행한다. 이 실험에서 사용된 증류폐액은 알코올 회수탑으로부터 방출된 액체이다.
결과를 표 12에 나타낸다.
[표 12]
[실시예 8]
황피 옥수수의 전곡 분상물(분쇄도 E) 1540g, 시판의 옥수수 전분 1260g, 리조푸스 SP.에서 유도된 당화 효소 조제(표 2의 B) 10.5g(8.4U/g원료), 물 5.6리터 및 2.4리터의 증류폐액 및 500ml의 효모 스타아터(1.0×108세포/ml)를 혼합하고, 발효를 32℃에서 100시간동안 수행한다.
결과를 표 13에 나타낸다.
[표 13]
[실시예 9]
황피 옥수수의 전곡 분상물(분쇄도 B) 126g, 분상 엿기름(표 3의 A) 14g(4.6U/g원료), 리조푸스 SP.(표 2의 B)에서 유도된 당화 효소 조제 0.22g(3.5U/g 원료), 80mg의 K2S2O5, 402ml의 물 및 25ml의 효모 스타아터(1.1×108세포/ml)를 교반하에 혼합하고, 발효를 30℃에서 96시간 실시한다.
결과를 표 14에 나타낸다.
[표 14]
[실시예 10]
670ml의 효모 스타아터(1.0×108세포/ml)를 10리터 유리 발효 탱크(내경 20cm, 높이 40cm)에 넣는다. 분상 옥수수, 분상 엿기름(표 3의 B ; 당화력으로 22U/g원료) 및 매시액을 중량비(옥수수 : 엿기름 : 매시액) 4 : 1 : 14.5로 혼합하고 K2S2O5320ppm을 가하여 슬러리를 만든다. 슬러리를 서서히 가하여 첨가후 매시내의 효모 세포의 수가 항상 2×107세포/ml이상이 유지되도록 한다. 매시의 총량을 8.7리터로 조정하고, 발효를 32℃에서 96시간동안 수행한다.
이 실험에서 사용되는 매시액은 물과 증류폐액 7 : 3비의 혼합물이다.
결과는 표 15에 나타나 있다.
[표 15]
상기와 유사한 실험을 수수, 보리, 밀, 호밀 및 쌀을 사용하여 수행하였다.
결과를 표 16에 나타내었다.
[표 16]
[실시예 11]
효모 스타아터 800ml(1.3×108세포/ml)를 10리터 유리발효 탱크(내경 20cm, 높이 40cm)에 붓는다.
표 17에 나타낸 각 원료들의 분상물, 분상 엿기름(표 3의 C ; 당화력으로서 11.6U/g 원료) 및 물을 8.7 : 1 : 22.8(분상물 : 분상 엿기름 : 물)의 비로 혼합하고, 160ppm의 K2S2O5를 더 가하여 슬러리를 만든다.
슬러리를 서서히 탱크에 가하여, 첨가휴의 매시 내의 효모 세포의 수가 2×107세포/ml이상을 항상 유지되도록 한다. 매시의 총량을 8.8리터로 조정하고, 발효를 28℃에서 120시간동안 수행한다.
결과를 표 17에 나타내었다.
[표 17]
[실시예 12]
185g의 분상 카사아버(건조), 370ml의 물, 200ml의 증류폐액, 리조푸스 SP.에서 유도된 당화 효소 조제(표 2의 A) 0.58g(7.8U/g 원료), 45ml의 효모 스타아터(1.2×108세포/ml)를 교반하에 혼합하고 발효를 30℃에서 96시간 수행한다.
결과를 표 18에 나타내었다.
[표 18 ]
[실시예 13]
분상 고구마(건조칩) 185g, 305ml의 물, 165ml의 증류폐액, 리조푸스 SP.에서 유도된 당화 효소(표 2의 B) 0.32g(3.9U/g 원료), 효모 스타아터 40ml(1.0×108세포/ml)를 교반하에 혼합하고 발효를 32℃에서 120시간 수행한다.
결과를 표 19에 나타내었다.
[표 19]
[실시예 14]
표 20에 나타낸 각 원료(건조)의 분상물 112g, 분상 엿기름(표 3의 B ; 22U/g 원료) 28g, 물 200ml, 증류폐액 200ml, K2S2O5320ml 및 효모 스타아터(1.3×108세포/ml) 25ml를 혼합하고, 발효를 28℃에서 120시간동안 수행한다.
결과를 표 20에 나타내었다.
[표 20]
[실시예 15]
400ml의 효모 스타아터(1.3×108세포/ml)를 10리터 유리 발효 탱크(내경 20cm, 높이 40cm)에 붓는다.
이와는 별도로 표 21에 기재된 각각의 곡류에서 배아를 제거한 획분의 분상물과 매시액을 1 : 2.5의 중량비로 섞고, 미생물에서 유도된 효소 조제(표 2의 C ; 5.9U/g 원료)를 가하여 슬러리를 만든다. 슬러리를 탱크에 차츰 가하여, 첨가후의 매시 내의 효모 세포의 수가 항상 2×107세포/ml이상이 항상 유지되도록 한다. 매시의 총량이 7.6리터가 되도록 조정하고, 발효를 30℃에서 120시간동안 수행한다. 이 실험에서 사용된 액체는 물고 증류폐액의 1 : 1 혼합물이다.
결과를 표 21에 나타내었다.
[표 21]
Claims (26)
- 분상전분물을 매시액(mashing liquor)과 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(전분물 중량 : 매시액 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고 ; 슬러리를 증자 처리하지 않고, 미생물원에서 유도된 당화 효소 조제를 이 슬러리에 젖은 전분물 1g당 3.5단위 이상 가한 다음 ; 알코올 발효 효모를 더 가하여 스러리를 발효시킴을 특징으로 하는 알코올 제조법.
- 제1항에 있어서, 전분물은 옥수수, 수수, 밀, 보리, 호밀, 쌀, 피, 조, 기장과 같은 곡류, 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 전분물은 고구마 및 카사아버와 같은 전분 뿌리 작물 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 매시액은 물 또는 물과 증류폐액의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 매시액은 증류폐액에 의해 완전히 치환됨을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 효소 조제는 티조푸스 속의 미생물에서 유도된 것임을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 효소 조제의 역가는 당화력으로 3.5~25단위임을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 알코올 발효 효모의 양은 초기농도로 2×106세포/ml 매시 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 분상 엿기름을 함유하는 분상 전분물과 매시액을 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(엿기름 함유 전분물의 중량 : 매시액의 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고 : 슬러리를 증자 처리하지 않고, 미생물원에서 유도된 당화효소 조제를 당화력으로 총 3.5단위 이상만큼 가한 다음 : 알코올 발효 효모를 더 가하여 슬러리를 발효시킴을 특징으로 하는 알코올 제조법.
- 제9항에 있어서, 전분물은 옥수수, 수수, 보리, 밀, 호밀, 쌀, 피, 조 또는 기장등의 곡류, 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 전분물은 고구마 또는 카사아버와 같은 뿌리 작물 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 매시액은 물 또는 물과 증류폐액의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 매시액은 증류폐액에 의해 완전히 치환됨을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 미생물원에서 유도된 효소 조제는 리조푸스 속의 미생물로부터 유도된 효소 조제임을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 미생물원에서 유도된 효소 조제의 역가는 당화력으로 0.3~10단위임을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 알코올 발효 효모의 양은 초기 농도로 2×106세포/ml 매시 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 분상 엿기름을 함유하는 분상 전분물과 매시액을 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(엿기름 함유 전분물의 중량 : 매시액의 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고, 엿기름을 전분물 1g당 당화력을 10단위 이상가한 다음 ; 슬러리를 증자 처리하지 않고 여기에 알코올 발효 효모를 더 가하여, 슬러리를 발효시킴을 특징으로 하는 알코올의 제조법.
- 제 17항에 있어서, 전분물은 옥수수, 수수, 보리, 밀, 호밀, 쌀, 피, 조 및 기장과 같은 곡류, 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 전분물은 고구마 또는 카사아버와 같은 뿌리 작물 또는 이들로부터 분리된 원료 전분임을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 매시액은 물 또는 물과 증류 폐액의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 매시액은 증류폐액에 의해 완전히 치환됨을 특징으로 하는 방법.
- 엿기름에서 첨가된 당화 활성이 10~25단위임을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 알코올 발효 효모의 양은 초기 농도로 2×106세포/ml 매시 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 분상 전분물과 매시액을 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(전분물의 중량 : 매시액의 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고, 슬러리를 증자 처리하지 않고 미생물원에서 유도된 당화효소조제를 이 슬러리에 젖은 전분물 1g당 3.5단위 이상을 가한 다음, 미리 종래의 방법으로 수득된 효모 스타아터와 이 슬러리를 효모가 자람에 따라 점차로 혼합하여, 효모의 수가 항상 2×107세포/ml 매시 또는 그 이상이 되도록 유지함을 특징으로 하는 알코올 제조법.
- 분상 엿기름을 함유하는 분상 전분물과 매시액을 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(엿기름 함유 전분물의 중량 : 매시액의 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고 ; 슬러리를 증자 처리하지 않고 여기에 미생물원에서 유도된 당화효소조제를 효소 역가로 총 3.5단위 이상을 가한 다음, 미리 종래의 방법으로 수득된 효모 스타아터와 이 슬러리를 효모가 자람에 따라 점차로 혼합하여, 효모의 수가 항상 2×107세포/ml 매시 또는 그 이상이 되도록 유지함을 특징으로 하는 알코올의 제조법.
- 분상 엿기름을 함유하는 분상 전분물과 매시액을 1 : 3.4~1 : 1.8의 중량비(엿기름 함유 전분물의 중량 : 매시액의 중량)로 혼합하여 슬러리를 만들고, 엿기름을 전분물 1g당 당화력으로 10단위 이상 가한 다음 ; 슬러리를 증자 처리하지 않고, 종래의 방법으로 미리 수득된 효모 스타아터와 이 슬러리를 효모가 자람에 따라 점차적으로 혼합하여, 효모의 수가 항상 2×107세포/ml 매시 또는 그 이상이 되도록 유지함을 특징으로 하는 알코올의 제조법.
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