KR0155452B1 - 맥주효모를 이용한 미생물 배양용 배지 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효모 슬러리를 30~60℃에서 6~10시간 동안 자가소화 시킨후, 엔도형 단백질 분해효소를 14~18시간 동안 처리 단백질을 올리고 펩티드로 분해하고, 엑소형 단백질 분해효소를 20~28시간 동안 처리하여 아미노산 형태로 분해하여, 분해액을 원심분리 상등액을 취하고 50%까지 감압 농축하여 분무 건조시킴을 특징으로 하는 배지용 효모엑기스의 제조방법에 관한 것이다.

Description

맥주효모를 이용한 미생물 배양용 배지의 제조방법

본 발명은 맥주 제조시 부산물로 발생하는 효모를 이용하여, 미생물 배양에 필수적으로 첨가되는 영양소를 함유한 효모엑기스 배지를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는, 배지용 효모엑기스의 제조방법에 있어서 맥주 발효시 부산물로 생성되는 효모를 이용하여 값이 저렴하고 단백질 함량이 풍부한 배지용 효모엑기스를 제조하는 방법에 관한 것이다.

호모엑기스는 미생물 배양의 필수 영양소로 여러 아미노산, 단백질, 비타민, 기타 미생물 성장에 필수적인 미량원소를 많이 함유하고 있어 복합배지로서 없어서는 안되는 중요한 요소로서 널리 상용되고 있다. 그러나 현재 국내에서 사용되고 있는 배지용 효모엑기스는 대부분 수입 사용되고 있는 실정이고, 가격이 매우 비싸 산업적으로 그 사용이 매우 제한되어 있다. 이런 이유로 여러 미생물을 배양하여 발효산물을 생산하는 산업체에서는 종균배양시에만 효모엑기스를 사용하고 있고, 실제 본 발효시에는 원가부담 때문에 효모엑기스를 소량만 사용하고 있다.

또한 식품용의 효모엑기스를 그대로 사용하는 경우가 많으나, 식품용 효모엑기스는 제조과정중에 맛을 보강하기 위한 열처리등으로 영양소의 파괴가 많고 효모의 미량원소가 충분히 용출되지 않는 경우가 있어 실제 배지용의 용도로 부족한 경우가 있다. 한편 응고된 단백질 성분, 곡류 성분을 제거하기 위하여 효모를 스크리닝하게 되는데, 이로 인해서도 영양소의 손실이 일어난다.

결국 값이 저렴하면서도 단백질, 아미노산, 비타민, 미량원소등의 미생물생육에 필요한 영양성분이 풍부하게 함유된 효모엑기스의 개발이 발효산업에 요구되어 왔다.

맥주효모를 이용한 식품용 효모엑기스 제조방법을 보면 우선 100~200메쉬체를 이용하여 맥주 제조시 맥주효모이외의 곡류성분과 이물질을 제거한후, 수산화나트륨을 가하여 효모의 세포벽에 남아있는 호프의 쓴맛성분(휴멀톤)을 제거한후, 자가소화하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 식품용 호모엑기스의 잡미와 쓴맛을 제거시켜주는 반면에 단백함량의 감소를 초래하여 배지용 효모엑기스의 품질저하를 발생시킨다. 또한 식품용 효모엑기스 제조공정의 여러 열처리 조건등은 효모엑기스내의 여러 영양소의 파괴를 야기하여 배지로서의 효과를 충분히 발휘하지 못하게 된다.

배지용 효모엑기스는 영양소 파괴를 최소화하기 위하여 여러 열처리공정을 없애고, 곡류 성분 및 이물질의 제거공정도 없애 식품용 효모엑기스의 제조에 비해 제조공정을 간단하게하여 이로 인해 식품용에 비해 저렴하게 제조하는 것이 바람직하다. 그러나 단백질 분해율이 높아야 하고 여러 비타민등 영양소가 파괴되지 않은 상태로 유지되어야 하며 오염이 적어야 하는 제조상의 어려운점도 많이 있다.

따라서 본 발명은 맥주 발효 부산물로 생성되는 효모 슬러리(10~16% 고형분 함유)를 pH5.0~8.0, 30~60℃에서 6~20시간 동안 자가소화 시킨후, 엔도형 단백질 분해효소를 6~18시간 동안 처리하여 단백질을 올리고 펩티드로 분해한 다음 엑소형 단백질 분해효소를 20~28시간 동안 처리하여 아미노산 형태로 분해하고, 상기의 분해액을 원심분리하여 상등액을 취하고 이를 감압 농축하여 50%까지 농축한 다음 저온에서 분무 건조하여 배지용의 효모엑기스를 제조한 것이다.

이렇게 제조된 효모엑기스는 기존의 자가소화법에 비해 첫째 수율이 높으며, 둘째 제조된 엑기스내의 단백함량과 아미노산의 함량이 높아 미생물 배지로 사용될 경우 미생물의 초기성장을 빠르게하여 최종 미생물 수득량을 많게 한다.

이때 사용하는 단백질 분해효소의 양은 자가소화 효모엑기스 중량대비 0.01~0.1중량%이고, 자가소화시 온도는 30~60℃ 범위이고, pH는 5.0~8.0범위가 바람직하다. 또한 농축된 효모엑기스의 분무 건조시 온도는 70~120℃가 바람직하다.

또한 본 발명의 효과를 살펴보면, 본 발명의 방법으로 제조한 배지용 효모엑기스는 맥주 발효 부산물을 이용하여 간단한 공정을 통하여 제조하여 경제성 있는 제품을 만들 수 있으며 미생물의 배양에 있어서도 우수한 결과를 얻었다.

이는 단백질 분해효소를 효과적으로 이용하여 식료용 효모엑기스에 비해 단백함량이 높은 효모엑기스를 얻었으며, 열처리를 최소화하여 영양소의 파괴가 없으며 미생물의 오염도 적은 효모엑기스의 제조가 가능한 것이다. 따라서 본 발명의 방법을 통하여 얻어진 값이 저렴한 미생물 배지를 이용하면 발효산업에서 미생물 배양시 원가절감을 가져올수 있으리라 예상된다.

다음 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

효모슬러리 4kg을 pH5.5, 40℃에서 18시간 동안 잘 저어주면서 자가소호시키고, 엔도형 단백질 분해효소를 0.026%가 되게 첨가한후 pH8.0에서 45℃로 6시간 동안 분해시켜 단백질을 저분자의 올리고 펩티드로 분해시킨다. 다시 엑소형 단백질 분해효소를 0.026%가 되게 첨가한 후 pH7.0에서 40℃로 24시간 동안 분해시킨다. 자가소화가 끝난 현탁액을 7000rpm에서 원심분리하여 상등액을 취한후 60℃에서 감압 농축하여 고형분함량 50%의 효모엑기스를 제조하였다. 얻어진 효모엑기스를 80℃에서 분무 건조하여 분말의 배지용 효모엑기스를 제조하였다.

[비교예 1]

효모슬러리 4kg을 100~120메쉬의 체로 거른후 50℃, pH5.5에서 48시간 동안 잘 저어주면서 자가소화시킨다. 자가소화가 끝난 현탁애을 7000rpm에서 원심분리하여 상등액을 취한후 60℃에서 감압 농축하여 고형분함량 50%의 효모엑기스를 제조하였다. 얻어진 효모엑기스를 120℃에서 분무 건조하여 분말의 배지용 효모엑기스를 제조하였다.

실시예 1과 비교예 1에서 얻어진 효모엑기스의 단백질 분해 정도는 총질소에 대한 아미노태 질소의 백분율(AN/TN) 수득수율은 효모슬러리 고형분에 대한 수득엑기스의 고형분의 백분율로 나타내었다.

실시예 1과 비교예 1에서 얻어진 효모엑기스를 대장균 배양배지를 제조한 다음 대장균의 배양실험을 실시하였다. 배지 1l당 글루코스 10g, 효모엑기스 5g, 소금 5g을 첨가한후 가압 살균한 다음 미리 배양한 대장균을 접종하여 37℃에서 진탕배양을 실시하면서 시간별로 시료를 채취한 다음 550nm에서 흡광도를 측정하여 상호 비교하였다(표 2).

[실시예 2]

실시예 1의 배지용 효모엑기스를 산업용으로 이용되는 효모엑기스와 비교하여 미생물 배양검사를 실시하였다. 대장균 배양배지(LB)를 제조함에 있어서 효모엑기스분을 시약급 효모엑기스와 본 발명을 통해 제조한 효모엑기스를 각각 사용하여 배양시험을 실시하였다. 배지 1L당 글로코스 10g, 효모엑기스 5g, 소금 5g을 첨가한후 가압 살균한후 미리 배양한 대장균을 접종하여 37℃에서 진탕배양하면서 24시간 동안 시간별로 1cc씩 채취하여 550nm에서 흡광도를 측정하여 성장속도를 비교하였다(표3).

[실시예 3]

실시예 2와 같은 실험을 효모엑기스에 대한 의존도가 높은 광합성세균을 이용하여 미생물 배양시험을 실시하였다.(광합성 세균의 경우 효모엑기스가 없으면 초기 배양속도가 상당히 느림). 배지 1L당 빙초산 3g, 염화암모늄 0.5g, 일인산칼륨, 이인산칼륨 각각 0.5g, 황산마그네슘 0.2g, 염화칼슘 0.053g, 효모엑기스 2g, 글루타민산 나트륨 1g, 비오틴 0.004g을 첨가한후 가압 살균한후 미리 배양한 광합성 세균을 접종하고 30℃에서 진탕배양하면서 시간별로 채취하여 660nm에서 흡광도를 측정한후 성장속도를 비교하였다.

Claims (4)

1. 효모 슬러리를 30~60℃에서 6~20시간 동안 자가소화 시킨후, 엔도형 단백질 분해효소를 6~18시간 동안 처리 단백질을 올리고 펩티드로 분해하고, 엑소형 단백질 분해효소를 20~28시간 동안 처리하여 아미노산 형태로 분해하여, 분해액을 원심분리 한 후 상등액을 취하고 50%까지 감압 농축하여 분무 건조시킴을 특징으로 하는 배지용 효모엑기스의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 단백질 분해효소의 량은 자가소화 효모엑기스 중량대비 0.01~0.1중량%이고, 단백질 분해시 pH는 5.0~8.0임을 특징으로 하는 배지용 효모엑기스의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 농축된 효모엑기스를 분무 건조시 온도는 70~120℃ 임을 특징으로 하는 배지용 효모엑기스의 제조방법
4. 제1항의 방법에 따라 제조된 단백 함량이 높은 배지용 효모엑기스