KR900003740B1 - 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법 - Google Patents

고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법 Download PDF

Info

Publication number
KR900003740B1
KR900003740B1 KR1019880004138A KR880004138A KR900003740B1 KR 900003740 B1 KR900003740 B1 KR 900003740B1 KR 1019880004138 A KR1019880004138 A KR 1019880004138A KR 880004138 A KR880004138 A KR 880004138A KR 900003740 B1 KR900003740 B1 KR 900003740B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alcohol
fermentation
strain
saccharomyces cerevisiae
yeast
Prior art date
Application number
KR1019880004138A
Other languages
English (en)
Other versions
KR890016163A (ko
Inventor
양지영
백운하
박경호
윤주현
Original Assignee
동양맥주주식회사
박용성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동양맥주주식회사, 박용성 filed Critical 동양맥주주식회사
Priority to KR1019880004138A priority Critical patent/KR900003740B1/ko
Publication of KR890016163A publication Critical patent/KR890016163A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR900003740B1 publication Critical patent/KR900003740B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

고농도 알콜생산효모인 시카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae) 두산 1 호와 이를 이용한 알콜발효법
제 1 도는 본발명 실시예2의 결과를 나타내는 발연1호와 두산1호의 비교그래프이다.
이 발명은 알콜발효능이 우수한 신규 효모와 이를 이용한 알콜발효방법에 관한 것이다. 현재 발효에 의한 알콜생산은 당밀, 전분질원료를 사용하여 미생물에 의해 발효시켜 제조된다. 그러나, 현재의 알콜생산방식은 에너지 수지면에서 좋다고 말할 수 없으며 또한 단위 발효용적당 생산성도 좋지 않고 알콜함량이 낮아 증류비용이 많이 사용된다. 이 때문에 최근 생산성 향상 미 생산비용 절감을 목적으로 새로운 발효기술개발이 진전되어 칼슘알지네이트(Calcium alginate), 광경화성 폴리머(polymer) 등에 효모를 포괄고정화하여 연속발효를 행하는 고정화 효모법과 응집성이 있는 효모를 이용하여 균체를 자연침강시켜 발효조에 재순환또는 다음발효에 사용하는 응집성발효법 및 전분원료의 무증자효소법에 의한 무증자발효법등이 연구되고 있다. 그러나, 이러한 발효기술의 개발은 고농도당내성 및 알콜내성이고 발효속도 및 알콜생산성이 우수하고 고농도 알콜을 생산할 수 있는 균주가 요구되고 있다. 즉, 우수한 균주의 확보는 알콜생산성 향상 뿐 아니라 공정개선둥에 기여하리라고 기대된다. 종래부터 내알콜성에 대해 많은 연구를 해오던바 자연적용법, 연속배양법, 세포융합법, 포자형성법, 돌연변이법등에 의해 내알콜성효모를 분리하였지만 현재까지 알콜발효능면에서 볼때 고농도 알콜생산효모는 거의 찾아 보기가 힘들다.
본 발명은 이런 실정에 비추어 볼때 고농도 알콜생산을 위한 효모를 분리하기 위해 실험실에서 토양으로부터 내당성, 내알콜성 균주를 얻은 후 고농도 알콜생산균주를 선별하는 것을 목적으로 한다. 이 발명은 우수한 알콜발효능을 갖는 효모 사카로마이세스 세레비지아 두산1호(KFCC-10593호 1988.4.9)와 이 효모를 이용하는 것을 특징으로 하는 알콜발효법이다. 사카로마이세스 세레비지아 두산1호는 아래의 균학적성질을 갖는다. 즉, 사카로마이세스 세레비지아 두산1호는, 15% 알콜이 함유된 배지에서 생육할 수 있는 내알콜성 효모 ·60% 당이 함유된 배지에서 생육할 수 있는 내당성 효모 ·2.0mM CuSO4가 함유된 배지에서 생육할 수 있는 구리내성 효모 ·15%이하 당배지에서 알콜발효 속도가 빠르고 15-50%당 배지에서 빠른 발효속도와 고농도 알콜을 생산한다.·포자형 성능이 있다.·한천평판상에 다소 두꺼운 집락을 형성한다. 사카로마이세스 세레비지아 두산1호의 배지로는 탄소원, 질소원, 무기이온 특히 필요하면 미량영양소를 함유하는 통상의 배지가 사용될 수 있다. 탄소원으로서 글루코오스(glucose), 갈락토오스(galactose), 후럭토오스(fructose), 수크로오스(sucrose), 캔쥬우스(cane juice), 녹말(starch) 가수분해물, 과즙, 섬유소(cellulose) 분해물의 탄수화물이 이용되지만 전분질 원료를 사용할 경우 우선 아밀라아제(amylase) 및 무증자효소의 효소로 당화한 후 본발명의 효모를 첨가하여도 좋지만 원료에 본발명의 효모와 아밀라아제 또는 무증자효소를 동시에 첨가하여 발효시켜도 좋다. 또한, 영양원으로서는 인간칼륨, 유산마그네슘등의 무기염류 및 효모추출물(yeast extract) 폴리펩톤(polypeptone)등의 유기영양원을 첨가하여도 좋다. 질소원으로는 유산, 요소등의 첨가가 바람직하다. 배양온도는 10℃에서 45℃의 범위에서 바람직하지만 25℃에서 37℃의 범위에서 행한다. 배양액의 pH는 2.5에서 7.0범위에서 바람직하게는 3.5에서 6.0사이에서 행한다. 이런 배양원을 이용한 알콜발효는 통상 발효법에 의한 회분발효 및 연속발효 그리고 고정화 효모법이라도 좋다.
다음에는 사카로마이세스 세레비지아 두산1호의 제조법에 대해 설명한다. 사카로마이세스 세레비자아 두산1호는 우리나라 각지의 토양시료를 45-50% 고농도당이 함유된 액체 배지에서 30℃ 3-10일간 배양 후 배양액 0.1ML을 15-20%알콜이 함유된 액체 배지에서 30℃ 3-7일간 배양 후 고체 배지에서 순수 분리한 군락을 35%당이 함유된 액체 배지에서 알콜발효시켜 알콜발효능이 우수한 사카로마이세스 세레비지아 두산1호를 분리하였다. 이와같이 본 발명자가 분리한 효모의 균학적 성질은 다음과 같다.
(1) 형태학적 성질
YPD 액체배양, YPD 한천사면배양에서 a. 형태 : 난형 b. 크기 : 2.5-6.5um c. 응집성 : 있음
(2) 포자의 형성 : 양성
MY한천사면배지에서 2일간 전배양을 행한 공시균을 고로도코와(Gorodokowa) 한천, 포자형성(sporulation) 한천배지에 배양하여 5-30일간 걸쳐 포자형성능 유무를 관찰하였다.
(3) 의균사의 형성 : 음성
MY 한천사면배지에서 2일간 전배양을 행한 공시균을 PDA 한천사면배지에 배양하여 5-20일간 걸쳐 의균사의 형성유무를 관찰하였다.
(4) 영양증식의 형식 : 출아법
(5) 생화학적 성질 :
a. 당의 발효성 0.45% 효모추물물, 0.75%펩톤(peptone) 용액에 당을 2%첨가하여 듀람(Duhram)관을 넣은 시험관에 분주하여 3일간 간헐살균을 행한 후 공시균을 접종하여 30℃에서 일주일간 걸쳐 가스발생 유무를 관찰하였다. 발효성 당류 : 글루코오스, 갈락토오스, 말토오스(maltose) 수크로오스, 후럭트오스, 만노오스(mannose) 멜리제이토오스(melizeitose) 비발효성 당류 : 이놀린(inulin), 락토오스(lactose) 자이로오스(xylose), 람노오스(rhamnose), 가용성전분(soluble starch), 아라비노오스(arabinose)
b. 당의 자화성 로더(Lodder)의 옥사노그래프(auxanograph)법에 의해 6종류의 당에 대해 자화성을 검토하였다. 이 실험에 있어서 기초배지조성은 유산암모니옴(NH4)2SO4) 0.5%, 인산칼륨(KH2PO4) 0.1%.유산마그네슘(MgSO47H2O) 0.05%, 한천 2%이다. 이 방법으로 결과가 불명확한 경우는 디프코(Difco)의 이스트 나이트로젠 베이스(yeast nitrogen base)를 이용하여 위커햄(Wickerham) 방법으로 실험을 행하였다.
자화성 당류 : 글루코오스, 갈락토오스, 말토오스, 수크로오스, 에탄올(ethanol) 비자화성 당류 : 락토오스 초산염의 자화성 : 음성 당의 자화성과 마찬가지 방법으로 행하였다. 초산염은 초산칼륨(KNO3)을 이용하였으며 기초배지의 조성은 글루코오스 2%, 인산칼륨(KH2PO4) 0.1%, 유산마그네슘(MgSO4' 7H2O) 0.05%, 한천 2%이다.
(6) 60% 글루코오스를 함유한 YPD 한천배지에서 생육 : 양성
(7) 15%알콜(alcohol)을 함유한 YPD 한천배지에서 생육 : 양성
(8) 구리내성 :
YPD 액체배지에서 2일간 전배양을 행한 공시균을 CuSO4가 함유된 YPD 고체배지에 배양하여 3-5일간 걸쳐 생육을 관찰하였다. 구리원으로 사용한 CuSO4농도는 0-3.0mM이었다. 또한, 비교로서 사카로마이세스 세레비지아 발연호를 사용하였다. 그 결과는 표1과 같다
[표 1]
Figure kpo00001
+ + good growth + growth ± poor growth-no growth
이상의 균학적 성질에 근거하여 "The yeast a taxonomic study" 제 3 판 (1984, Elsevier Science Publishers B. V. Amsterdam)및 " J. A. Barnett, R. W. Payne ＆ D. Yarrow YEASTS : characteristics and identification" 제 1 판 (1983. Cambridge University Press)에 의해 검색한 경우 본 균주는 사카로마이세스 세레비지아로 인지되며 사카로마이세스 세레비지아 두산1호로 명명하여 KFCC 10593호로 기탁되고 있다. 분리한 효모의 성질은 일반 알콜효모에 비하여 고농도 당내성, 고농도 알콜내성,구리내성의 특징을 갖고 있었다.
이 발명은 우수한 알콜발효능을 갖고 있는 신규효모를 토양에서 분리하는 것이 가능하였다. 따라서, 종래 사용되던 사카로마이세스 세제비지아 발연1호보다 자연계서 분리한 사카로마이세스 세레비지아 두산1호가 알콜발효를 행할 경우 빠른 발효속도와 고농도 알콜생산이 가능하였다. 따라서, 알콜생산성을 상당한 수준으로 향상하는 일이 가능하다. 또한, 일반효모보다 구리내성이 강한 특성을 갖고 있으므로 향후 효모의 벡터(Vector)에의 이용도 가능하다. 이하에 본 균주 사카로마이세스 세레비지아 두산 1호를 이용한 알콜발효의 실시예를 나타내며 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다. 실시예에 이용한 알콜의 측정방법은 다음과 같다.
에탄올도 발효액을 10배 희석후 15,000rpm 15min 간 원심분리한 후 상등액을 4배 희석하여 가스 크로마토그래피(gas chromatography)에 의해 측정하였다. 사용 칼럼(column)은 포라팩(porapak) Q(80/100)를 사용하있으며 칼럼온도는 100℃, 시료주입온도는 200℃ 운반기체(carrier gas)는 질소를 이용하여 30mL/min으로 통기하였다.
[실시예 1]
클루코오스가 15-35%가 첨가된 YPD 액체배지에 48시간 전배양한 공시균을 0.5%접종하여 30℃진탕배양기(shaking incubator)에 배양하였다. 이때 배지의 초기 pH는 4.5로 조절하였으며 비교예로서 사카로마이세스 세레비지아 발연1호를 공시균 대신에 사용하여 비교실험 하였다. 24시간 배양시 시료를 채취하여 알콜을 분석하여 알콜생산성을 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure kpo00002
이상과 같이 사카로마이세스 세레비지아 두산1호의 발효속도는 사카로마이세스 세레비지아 발연1호보다 농도가 15%일때 1.20배, 25%일때, 1.89배, 35%일때 4.4배로서 당농도가 높을수록 빠른 발효속도를 갖고 있음을 알수 있다. 또한, 발효시간 72시간내에 35%글라코오스 배지에서 사카로마이세스 세레비지아 발연1호는 15.2%(v/v)알콜을 사카로마이세스 세레비지아 두산1호는 17.6%(v/v)알콜의 고농도알콜을 생산한다. 이는 일본의 가즈오 사이또(Kasuo Saito)가 보고한 1l.5%(v/v) (J. Brew. Soc. Japan vol 82,NO6, p439-443,1987), 스페인의 루카스 델 카스틸로 아구도(Lucas del Castillo Agudo)가 보고한 14.11%(v/v) (Current Microbiology)Vol 12, p41-44,1985) 보다도 원씬 높은 알콜을 생산하고 있다.
[실시예 2]
1L 삼각 플라스크에 총당 16%가 되도록 전분질 원료인 옥수수 전분을 마쇄하여 물에 혼합하여 전체 부피가 500ML 되도록 하고, 액화효소 0.3ML을 첨가한 후 121℃에서 50분간 증자액화한 다음 60℃로 냉각한다. 그리고 당화효소 0.3G을 첨가한 후 60분간 당화시킨 다음 30℃로 냉각한 당화액에 24시간 전배양한 공시균을 5%(v/v)첨가하여 30℃배양기에서 정치배양하였다. 비교예로서 상기와 같이 처리한 당화액에 공시균 대신에 사카로마이세스 세레비지아 발연1호를 사용하여 비교실험 하였다. 24시간마다 시료를 채취하여 알콜을 측정한 결과를 제 1 도에 나타내었다. 이상과 같이 사카로마이세스 세레비지아 발연l호보다도 분리한 사카로마이세스 세레비지아 두산1호가 20시간 빨리 발효가 완료되며 최종 생성되는 알콜은 9.1%(v/v)로 동일하였다. 즉, 분리한 사카로마이세스 세레비지아 두산1호의 알콜생산성이 우수함을 알수 있었다.

Claims (2)

  1. 0-60%당배지, 0-20%알콜이 함유된 배지에서 분리한 내당성, 내알콜성, 내구리성의 성질을 갖고 있으며 알콜발효능이 우수한 효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae) 두산1호(한국종균협회 KFCC-10593호).
  2. 알콜발효능이 우수한 효모 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae) 두산1호(한국종균협회 KFCC-10593호)를 이용하여 발효조에서 알콜발효함을 특징으로 하는 방법.
KR1019880004138A 1988-04-12 1988-04-12 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법 KR900003740B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019880004138A KR900003740B1 (ko) 1988-04-12 1988-04-12 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019880004138A KR900003740B1 (ko) 1988-04-12 1988-04-12 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR890016163A KR890016163A (ko) 1989-11-28
KR900003740B1 true KR900003740B1 (ko) 1990-05-30

Family

ID=19273583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880004138A KR900003740B1 (ko) 1988-04-12 1988-04-12 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR900003740B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100770607B1 (ko) * 2006-09-25 2007-10-29 김연박 내당성 및 내알코올성이 우수한 사카로마이세스 세레비제 ａｄｓ-１１ ｋａｃｃ ９３０４３ｐ 및 그를 이용한 알코올 발효
KR101284263B1 (ko) * 2011-03-22 2013-07-08 인천대학교 산학협력단 포도주 주조용 신균주 사카로마이세스 세레비지애 ｎｋ28 및 이를 이용한 포도주 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100768566B1 (ko) * 2006-05-26 2007-10-19 박환희 신규한 주조용 효모 사카로마이세스 세레비지아에 ｈａ3균주
KR102481205B1 (ko) * 2022-04-07 2022-12-27 주식회사 바이오크래프트 고알코올 맥주 제조에 활용 가능한 신규한 토종 발효 효모 사카로마이세스 세레비지애 bc-2100 및 이를 이용한 맥주 제조

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100770607B1 (ko) * 2006-09-25 2007-10-29 김연박 내당성 및 내알코올성이 우수한 사카로마이세스 세레비제 ａｄｓ-１１ ｋａｃｃ ９３０４３ｐ 및 그를 이용한 알코올 발효
KR101284263B1 (ko) * 2011-03-22 2013-07-08 인천대학교 산학협력단 포도주 주조용 신균주 사카로마이세스 세레비지애 ｎｋ28 및 이를 이용한 포도주 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR890016163A (ko) 1989-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1174191A (en) Ethanol production
Banat et al. Characterization and potential industrial applications of five novel, thermotolerant, fermentative, yeast strains
US5100791A (en) Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellobiose fermenting yeast Brettanomyces custersii
Suresh et al. Utilization of damaged sorghum and rice grains for ethanol production by simultaneous saccharification and fermentation
Shankaranand et al. Idiosyncrasies of solid-state fermentation systems in the biosynthesis of metabolites by some bacterial and fungal cultures
US4540666A (en) Methane fermentation
AU558746B2 (en) A method for producing ethanol from xylose-containing substance
CN104164395A (zh) 一种用于发酵产氢的拜氏梭菌及其发酵方法和应用
CN110564625B (zh) 一种抗盐碱黄柄曲霉菌及其分离方法和应用
Murray et al. Increased ethanol production and tolerance by a pyruvate-negative mutant of Clostridium saccharolyticum
Akponah et al. Bio-ethanol production from cassava effluent using Zymomonas mobilis and Saccharomyces cerevisiae isolated from rafia palm (Elaesis guineesi) SAP
Gong et al. Production of ethanol from wood hemicellulose hydrolyzates by a xylose-fermenting yeast mutant, Candida sp. XF 217
KR900003740B1 (ko) 고농도 알콜생산효모인 사카로마이세스 세레비지아(Saccharomyces cerevisiae)두산 1호와 이를 이용한 알콜발효방법
Kiransree et al. Characterisation of thermotolerant, ethanol tolerant fermentative Saccharomyces cerevisiae for ethanol production
CN112940952B (zh) 一株高产己酸乙酯酵母菌及其应用
CN113122460B (zh) 一种水稻秸秆降解菌及其筛选方法和应用
JPH0691828B2 (ja) 高温発酵性酵母によるエタノ−ルの製造法
CN1139546C (zh) 从诺卡氏菌制备的一种生物絮凝剂
Freer et al. Fermentation of cellodextrins to ethanol using mixed‐culture fermentations
Ryu et al. Screening of thermotolerant yeast strain for ethanol fermentation
KR0148042B1 (ko) 내열성 효모 및 그를 이용한 알코올 발효법
Shama Prospects for ethanol production from cellulose with Clostridium thermocellum-Bacillus stearothermophilus co-cultures
RU2404247C2 (ru) Способ получения бутанола
KR840000748B1 (ko) 개선된 에탄올 제조법
Welsh et al. A note on the effect of nitrogen source on growth of and solvent production by Clostridium acetobutylicum

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19960530

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee