KR960000478B1 - 맥주담금박을 이용한 조효소제의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

맥주담금박을 이용한 조효소제의 제조방법

본 발명은 맥주 제조공정에서 부산물로 수득되는 맥주담금박을 이용하여 조효소제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

조효소제(組酵素製)는 정제효소의 생산과정에서 중간체로 생산되는 물질로서 산업적으로 탁주 및 약주 제조용, 주정제용등으로 이용되고 있다. 조효소제는 입국, 정제효소제 및 곡자와 함께 국(麴)이라고 정의되며, 국이란 총체적인 의미에서는 전분질 원료를 분해하여 당화시킬 수 있는 효과를 함유하는 물질을 의미한다.

종래에 조효소제를 제조하는 방법에 따르면, 주원료물질로서 소맥피, 쌀겨, 미강등을 가수, 증자(살균), 냉각, 종균접종, 배양 및 건조등의 단계를 거쳐 처리함으로써 조효소제를 제조하여 왔다. 예를들어, 대한민국 특허공고 제76-336호에서는 소맥피, 소맥분 또는 타피오카분, 및 타피오카 주정박의 혼합물을 원료물질로 사용하여, 여기에 물과 염산을 가해 pH를 조절하고, 증자기중, 150℃에서 1.5시간동안 증자시킨 후, 분쇄하고 30℃로 냉각시킨 다음 종균을 접종하고 배양하여 국을 제조하는 방법이 기술되어 있다.

또한, 대한민국 특허공고 제127호(1967. 4.20)에는 생소맥피 또는 쌀겨등의 물질로부터 고체국을 제조하는 방법이 기술되어 있는데, 여기에서는 원료물질을 B-프로피온락톤, 에틸렌옥사이드 또는 클로로피크린과 같은 가스상태의 살균제와 접촉시켜 살균처리를 수행하였다.

그러나, 이러한 선행기술의 방법에서는 그 이용원료의 물량을 충분히 확보하는데 어려움이 있을뿐 아니라, 제조과정중에 반드시 고온살균처리를 행하는 증자(살균)공정을 거쳐야 하므로 제조경비가 많이드는 등의 단점이 있었다.

따라서, 본 발명자는 보다 저렴하면서도 용이하게 물량를 확보할 수 있는 물질을 원료로 이용하여 증자공정을 거치지 않고도 목적하는 조효소제를 제조할 수 있는 방법을 찾고자 광범하게 연구를 한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 맥주제조공정에서 부산물로 생성되는 맥주담금박을 이용하여 조효소제를 제조하는 경제적인 방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 맥주담금박 또는 맥주담금박과 소맥피의 혼합물을 원료로 사용하여 저렴하게 조효소제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 원료물질 또는 원료물질의 일부로 맥주담금박을 이용하고 있기 때문에 기존의 조효소제 제조공정에서 필수적으로 거쳐야했던 증자공정을 거치지 않고도 목적하는 조효소제를 제조할 수 있다.

본 발명에서 원료물질로 이용되고 있는 맥주담금박은 맥주의 제조과정에서 맥아즙을 여과한 후에 여과기 또는 여과층에 남아있는 습윤된 고형분으로서, 주로 수분과 맥아곡피, 당화 잔사물등을 함유한다.

맥주담금박은 이전까지는 주로 산업폐기물로서 폐기되었거나, 비육우등의 가축용 사료정도로만 이용되어 왔다. 그러나, 맥주담금박은 수분을 75 내지 80% 이상 함유하고 있기 때문에 변패되기가 쉽고, 특히 하절기에는 그의 보관에 상당히 많은 문제를 갖고 있다. 더구나, 최근에 제반 경제여건의 향상과 더불어 맥주의 소비량도 급격히 증가하였고, 이에 따라 맥주 제조과정에서의 부산물인 맥주담금박은 사료 수용에 비해 공급과잉되어 맥주산업분야에서는 그 처리에 상당한 어려움을 안고 있었다.

종래에 맥주담금박을 후처리하는 방법으로는 일반적으로 맥주담금박을 건조하는 방법과 농가의 간이사일로에서 사일레지화하는 방법등이 널리 이용되어 왔다. 그러나, 전자의 건조방법은 건조시의 비용상승으로 인해 공급과 수요의 측면에서 볼 때 비경제적이며, 후자의 방법은 변패와 미생물 오염등의 문제로 인해 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있다. 최근에는 젖산균을 접종하여 보존기간을 연장시켜 사료용 맥주담금박 발효물을 제조하는 방법(일본국 공개 특허 제(평)1-206958호), 감압하에서 고온의 동식물유와 교반하면서 맥주담금박중의 수분을 치환시켜 탈수처리하여 사료를 제조하는 방법(일본국 특허 제(평)3-69492호), 및 맥주담금박으로부터 단백질을 분리추출하는 방법(일본국 공개특허 제(평)3-244373호)등이 맥주담금박의 처리법으로 개발되었으나, 이들 방법은 고도의 기술을 요하거나 산업화시에 경제성이 적은점등으로 인해 아직 실용화되지 못하고 있다.

이에 본 발명자는 산업폐기물로 버려질 수 밖에 없는 맥주담금박을 효율적으로 이용할 수 있는 방법을 연구하던 결과, 맥주담금박에 다량의 단백질 및 탄수화물과 당화효소가 함유되어 있다는 점에 착안하여 이를 조효소제의 제조에 이용하고자 시도하게 되었다.

본 발명의 조효소제 제조방법에 따르면, 맥주제조공정에서 부산물로 생성되는 산업폐기물이었던 맥주담금박 또는 이러한 맥주담금박과 소맥피의 혼합물을 원료물질로 사용한다. 원료물질로서 맥주담금박만을 사용하는 경우에는 맥주담금박 75 내지 85%의 수분을 함유하고 있기 때문에 소맥피나 쌀겨를 원료로 사용하는 경우에 물을 첨가하여 수분함량이 대략 50%정도가 되도록 조정하는데 반하여 별도의 수분을 첨가할 필요가 없어 가수(加水)단계가 생략될 수 있다.

또한, 맥주의 제조공정상 맥주담금박이 얻어지기 직전에 75 내지 78℃의 온도에서 2시간정도의 처리가 행해지기 때문에, 이러한 공정을 거쳐 수득된 맥주담금박은 살균처리를 위한 별도의 증자공정을 수행할 필요가 없다.

한편, 본 발명에 따른 방법에서 원료물질로서 맥주담금박과 소백피의 혼합물을 사용하는 경우에, 혼합물중의 소맥피에 대한 맥주담금박의 비는 특별한 제한은 없으나 1 : 1 내지 1 : 5, 특히 1 : 2 또는 1 : 4로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 맥주담금박 또는 맥주담금박과 소맥피의 혼합물을, 필요에 따라 증자살균한 후, 공지의 조효소제 제조방법에 따라, 예를들어 종균의 최적 생육온도, 예를들면 30℃로 냉각시키고, 종균을 접종하여 30 내지 35℃에서 40 내지 50시간동안 배양한 후, 수분함량이 약 10% 이하로 될때까지 열풍건조 또는 자연건조시킴으로써 조효소제를 제조한다.

본 발명에서 사용되는 종균은 조효소제의 제조를 위해 통상적으로 사용되는 공지의 어떠한 균주라도 이용될 수 있으며, 예를들면 아르페르길루스 우사미( Aspergillus usamii), 아스페르길루스 니거(A. niger), 아스페르길루스 오리자에(A. oryzae), 라이조푸스 딜레마(Rhizopus delemar), 라이조푸스 쟈바니쿠스(Rhizopus javanicus)등이 용도에 따라 알맞게 사용될 수 있다. 바람직하게는 아르페르길루스 우사미가 사용된다.

종균이 접종된 원료물질의 배양공정시에는 국개식 배양법, 드럼식 배양법 및 퇴적배양법등의 고체 배양법이 일반적으로 사용된다.

본 발명에 따라 제조된 조효소제는 원료물질로서 소맥피만을 사용한 경우의 당화력을 기준으로 하여 볼 때 증자공정을 거친 경우에는 80 내지 103%, 맥주담금박의 증자를 수행하지 않은 경우에도 77 내지 97%의 당화효소력가를 나타낸다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 조효소제는 주정공장에서 실제 적용시에, 소맥피만으로부터 제조된 조효소제(100%)를 기준하여 당화율에서 101.2%, 최종적인 에탄올 생산수율에서도 101.2%의 효과를 나타낸다.

따라서, 본 발명은 지금까지는 산업폐기물로만 여겨져온 맥주담금박을 원료물질로 이용하여 효과적인 조효소제의 제조방법을 제공하는 것으로 당해 기술분야에서의 획기적인 진보를 이룬 것이다.

또한, 본 발명은 소맥피를 원료로 사용하여 증자한 후 조효소제를 제조하는 종래의 방법과 비교하여 원료로서 산업폐기물인 담금박을 이용함으로써, 폐기물처리에 수반된 맥주산업계의 환경문제 해결에 도움을 줄 뿐 아니라, 조효소제 제조경비의 절감효과 및 증자에 필요한 에너지의 절감효과를 동시에 제공하는 이점이 있다.

다음의 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해 제공된 것이며, 그러나 이들로 본 발명을 제외하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

수분함량이 75 내지 80%인 맥주담금박을 수분함량이 50 내지 55%정도로 될 때까지 압착 탈수시키고, 냉각시킨다. 별도로 소맥피는 가수하여 수분함량이 50 내지 55%가 되도록 조정한다. 하기표에 기재된 비율로 총중량이 3kg이 되도록 맥주담금박과 소맥피 원료물질을 배합하여 121℃에서 20분간 증자시켜 살균처리를 행한다. 증자처리한 원료물질을 30℃로 냉각시킨 후, 아스페르길루스 우사미(Aspergillus ussamii )종균(KCCM 32316)을 접종하여 32 내지 35℃에서 42 내지 48시간동안 배양한다. 수득된 배양물을 수분함량이 약 10% 이하가 되도록 열풍건조 또는 자연건조시키고 분쇄하여 조효소제를 제조한다. 각 원료배합물을 사용하여 제조된 조효소제의 당화력 (SP)은 다음과 같다.

제조된 조효소제의 당화력(SP : Saccharogenic power)은 국세청 기술연구소 주류 분석 규정에 따라, 수득된 조효소제 1g을 가용성 전분 1g에 작용시켜 생성된 글루코즈의 양의 측정하고, 그 측정된 양을 기질로 사용된 가용성 전분 1g에 대한 백분율로 계산하여 표시한 것이다.

상기 표에서 보는 바와같이, 소맥피와 맥주담금박을 일정 비율로 혼합한 혼합물을 원료물질로 사용하여 제조한 조효소제는 효소역가의 지표인 당화력 면에서 소맥피만을 원료로하여 제조한 조효소제에 비해 동등 내지 우수한 당화력을 나타냄을 알 수 있으며, 맥주담금박을 원료로 사용한 경우에도 소맥피만을 사용하여 제조한 조효소제의 80%이 효소역가를 나타내고 있다. 따라서, 산업폐기물을 이용하여 이러한 효과를 얻는 것은 당해 기술분야에서의 명백한 진보를 입증하는 것이다.

상기에서 제조된 조효소제를 사용하여 주정공정에서 실제로 현상적용실험을 하고, 당화공정 후의 당액분석 및 발효공정을 거쳐 최종적인 발효액의 분석을 실시하여 그 결과를 이하에 표에 기재하였다.

1) 당액 분석 결과

2) 발효액 (요)분석 결과

주) a) 직당 : 직접 환원당 또는 환원당을 의미하며, 발효성 당이다.

b) 잔당 : 최종 발효액(요)내에 잔류되는 당

상기표의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 소맥피와 맥주담금박을 일정비율로 혼합하여 조효소제의 원료물질로 사용하여 제조된 조효소제는 실제 산업분야에서 주정공정에 적용시에 당화율 및 알콜(에탄올) 수율면에서 소맥피만으로부터 수득된 조효소제에 비해 동등 내지 우수한 효과를 제공한다.

[실시예 2]

증자살균처리한 소맥피와 증자처리하지 않은 맥주담금박의 1 : 2(중량비) 혼합물, 증자살균한 소맥피와 증자하지 않은 맥주담금박의 1 : 4(중량비) 혼합물, 및 증자처리하지 않은 맥주담금박만을 각각 이용하여 각각 수분이 50 내지 55%가 되도록 조절한 후, 실시예1에서와 동일한 방법에 따라 처리하여 조효소제를 제조한다.

각 원료물질로부터 제조된 조효소제는 다음과 같은 효소력가를 나타낸다.

상기한 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 맥주담금박을 증자처리하지 않고 제조한 조효소제와 증자처리하고 제조한 조효소제는 당화력면에서 현저한 차이를 나타내지 않는다.

본 발명에서는 맥주산업분야의 산업폐기물로 여겨져온 맥주담금박을 조효소제제조용 사업원료로 이용하여 효과적으로 조효소제를 제조한다. 따라서 본 발명의 방법은 산업폐기물에 의한 환경오염문제의 해결에 도움을 줄 뿐 아니라, 폐기되는 물질을 원료로 이용하는데 따른 조효소제제조의 경비절감효과와 더불어 증자공정을 거칠 필요가 없으므로 에너지 절감효과도 제공하는 새롭고도 진보된 방법이다.

Claims (5)

1. 원료물질로서 맥주담금박, 또는 맥주담금박과 가수 및 증자살균처리한 소백피가 1 : 1-5의 비로 배합된 혼합물에 종균을 접종하고 30 내지 35℃의 온도에서 40 내지 50시간동안 배양한 후, 수분함량이 10% 이하가 되도록 건조시킴을 특징으로 하여 조효소제를 제조하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 원료물질로서 조효소제 소맥피의 혼합물을 사용함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 종균을 접종하기 전에 원료물질을 증자처리하여 살균시킴을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 종균으로서 아스페르길루스 우사미(Aspergillus usamii), 아스페르길루스 니거(A. niger), 아스페르길루스 오리자에(A. oryzae), 라이조푸스 딜레머(Rhizopus delemer), 또는 라이조푸스 쟈바니쿠스(R. javanicus)를 사용함을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 종균이 아스페르길루스 우사미(Aspergillus usamii)임을 특징으로 하는 방법.