KR101239624B1 - Preparation method of Hydrolyzed Vegetable Protein - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 가진 균주를 선정하여 식물성 단백질을 잡균의 오염 없이 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)의 액상 배양액과 혼합하여 가수분해 공정을 실시함으로써 감칠맛이 우수한 식물성 단백질의 가수분해물을 제조하고자 한다. The present invention is to select a strain having high protease and glutaminase activity to plant vegetable protein without contamination of various bacteria Aspergillus Oryzae ) to prepare a hydrolyzate of vegetable protein with excellent taste by mixing with a liquid culture solution of the oryzae ).
Description
본 발명은 고 프로테아제 및 글루타미나아제를 지닌 미생물을 이용한 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 고체 상태의 식물성 단백질 및 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)의 액상 배양액을 혼합하여 무염 또는 저염, 무균 조건하에서 가수분해 반응을 통하여 생산된 단백 가수분해물을 분리, 정제 및 건조하여 발효 조미 소재를 제조하는 방법 및 이를 이용한 식품 조미료 및 가공식품 생산에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing vegetable protein hydrolysates using microorganisms having high proteases and glutaminase. More specifically, the present invention provides a vegetable protein in the solid state and Aspergillus oryzae ) is a method for preparing a fermented seasoning material by separating, purifying and drying the protein hydrolyzate produced by hydrolysis under unsalted, low salt, or aseptic conditions by mixing a liquid culture medium of oryzae ) and food seasoning and processed food production using the same will be.
식품의 맛은 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛 4가지 맛을 기본으로, 감칠맛을 더하여 총 5가지로 구성되어있다. 감칠맛은 식품의 맛의 조화를 결정하는 주요 인자로, 글루탐산염(Mono Sodium Glutamate, MSG)이나 핵산계인 이노신산나트륨(IMP)과 구아닐산나트륨(GMP) 등이 대표적인 감칠맛을 내는 것으로 알려져 있다. 이중 글루탐산염(MSG)은 식품의 맛을 향상시키기 위해 보편적으로 사용되는 물질로, 초기에는 다시마에서 추출하여 제조하였으나, 경제성 확보를 위해 소맥 글루텐을 산가수분해하여 제조하였다. The taste of the food is based on four flavors: sweet, salty, sour, and bitter. The umami is the main factor that determines the harmony of the taste of the food, glutamate (Mono Sodium Glutamate (MSG)) or nucleic acid-based sodium inosinate (IMP) and sodium guanylate (GMP) is known to give a representative umami. Double glutamate (MSG) is a material commonly used to improve the taste of food, was initially extracted from kelp, but was prepared by acid hydrolysis of wheat gluten to ensure economic feasibility.
산가수분해 단백질(aHVP)은 공정 중 원료에 미량 존재하는 유지의 구성성분인 글리세린과 염산(염소)이 반응하여 생성되는 모노클로로프로판올(3-chloro-1,2-propanediol, MCPD)과 디클로로프로판올(1,3-dichloro-2-propanal, DCP)과 같은 클로로하이드린(chlorohydrin)의 유해성 논란이 일어나고 있어 식품으로 문제가 되고 있다. 따라서 대부분 콩 단백질, 옥수수 단백질과 소맥 글루텐 등과 같은 식물성 단백질을 이용한 효소 가수분해 단백질(enzyme Hydrolyzed Vegetable Protein; eHVP)이 생산되고 있으나, 상업적으로 구매가능한 단백질 분해효소를 이용한 eHVP의 생산은 단백질의 불완전 분해로 인한 쓴맛 물질의 생성 및 경제성이 떨어진다는 한계가 있다. 그럼에도, 최근 소비자의 "천연식품"에 대한 선호가 증가함에 따라 사용이 제한된 글루탐산염을 대체하기 위하여 식물 단백질 가수 분해물(HVP)을 일반적으로 사용하고 있다.
Acid hydrolysis protein (aHVP) is monochloropropanol (3-chloro-1,2-propanediol (MCPD) and dichloropropanol) produced by the reaction between glycerin and hydrochloric acid (chlorine), which are components of fats and oils present in trace amounts in raw materials during the process. The controversy over the hazards of chlorohydrin, such as (1,3-dichloro-2-propanal, DCP), is causing food problems. Therefore, while most of the production of enzyme hydrolyzed vegetable protein (eHVP) using vegetable proteins such as soy protein, corn protein and wheat gluten, eHVP production using commercially available protease is incomplete degradation of protein There is a limit in the production and economic efficiency of bitter substances due to. Nevertheless, with the recent increase in consumers' preference for "natural foods," plant protein hydrolysates (HVPs) have generally been used to replace glutamate, which has been restricted in use.
발효를 통한 식물 단백질의 가수분해 단백질(Hydrolyzed Vegetable Protein; HVP)은 간장 및 된장 등의 전통발효식품의 주된 맛의 근원으로, 이는 단백질의 가수분해산물인 유리 아미노산과 short/medium peptides를 기반으로 구성되어 있다. 이러한 아미노산 용액을 발효를 통하여 생산하기 위해 다양한 방법이 시도되고 있으며, 통상적으로 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)가 사용된다. 그러나 일반적으로 아스퍼질러스를 이용하여 단백질을 액상 발효할 경우, 아스퍼질러스의 pellet growth로 인해 균체의 증식이 억제되어 상업적 액상 발효의 효율성 및 경제성이 떨어져 사용이 제한되고 있다.
Hydrolyzed Vegetable Protein (HVP) is a major source of taste of traditional fermented foods such as soy sauce and soybean paste. It is based on free amino acids and short / medium peptides, which are protein hydrolysates. It is. Various methods have been attempted to produce such amino acid solutions through fermentation, and Aspergillus oryzae is commonly used. However, in general, when liquid fermentation of proteins using Aspergillus, the growth of the cells is inhibited due to pellet growth of Aspergillus, which is limited in its efficiency and economical efficiency.
아스퍼질러스를 이용한 액상 발효를 통해 조미소재를 생산할 경우, 가장 큰 문제는 식물성 단백질(특히, 고글루타민 함량을 지닌 밀단백질의 경우)의 발효조 내에서의 분산에 한계를 지녀 경제적 미생물 발효 공정 개발에 제한을 가진다는 점이다. 또한, 식물 단백질 원료로부터 단백 가수분해물을 제조하는 가수분해 공정에서 효소원으로 이용되는 미생물 이외의 잡균이 빈번하게 증식하여 가수분해물의 품질과 아미노산 수율이 저하되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 다량의 염이나 알코올 등의 정균 물질을 첨가하는 것이 일반적이나, 이 첨가물들은 효소의 작용을 저해하여 분해시간이 길어지고 공정 종료 후 첨가물을 분리, 제거하는 부가공정이 필요하다. 특히, 식염을 사용하는 경우, 적당한 농도 이하로 식염을 제거하지 않으면 생산된 단백 가수분해물의 이용 범위를 현저하게 제한하는 결과를 가져온다.The biggest problem when producing seasoned materials through liquid fermentation with Aspergillus is the development of economic microbial fermentation process, which is limited to the dispersion of vegetable protein (especially in the case of wheat protein with high glutamine content) in the fermenter. Has a limitation. In addition, in the hydrolysis process for producing protein hydrolysates from plant protein raw materials, various microorganisms other than microorganisms used as enzyme sources frequently proliferate, thereby degrading the quality and amino acid yield of hydrolysates. In order to solve this problem, it is common to add a bacteriostatic substance such as a large amount of salt or alcohol, but these additives inhibit the action of the enzyme to increase the decomposition time and require an additional step of separating and removing the additives after the end of the process. In particular, in the case of using the salt, failure to remove the salt below a suitable concentration results in a significant limitation of the use range of the protein hydrolyzate produced.
본 발명은 프로테아제 및 글루타미나아제 고활성을 가진 균주를 선정하여 식물성 단백질을 잡균의 오염 없이 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)의 액상 배양액과 혼합하여 가수분해 공정을 실시함으로써 감칠맛이 우수한 식물성 단백질의 가수분해물을 제조하고자 한다. The present invention is to select a strain having a high activity of protease and glutaminase plant protein protein Aspergillus without the contamination of various bacteria ( Aspergillus Oryzae ) to prepare a hydrolyzate of vegetable protein with excellent taste by mixing with a liquid culture solution of the oryzae ).
본 발명의 일 측면은, 아스퍼질러스 오리제의 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 향상시키는 단계; 식물성 단백질의 분산액을 형성하는 단계; 상기 아스퍼질러스 오리제를 상기 식물성 단백질의 분산액에 접종하여 상기 식물성 단백질을 발효시키는 단계; 및 상기 발효된 식물성 단백질을 정제하여 분말화하는 단계;를 포함하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법을 제공한다.
One aspect of the invention, the step of improving the protease and glutaminase activity of Aspergillus duckase; Forming a dispersion of plant protein; Inoculating the aspergillus duckase in a dispersion of the vegetable protein to ferment the vegetable protein; And purifying and fermenting the fermented vegetable protein to provide a method for producing a plant protein hydrolyzate.
상기 아스퍼질러스 오리제의 프로테아제 및 글루타미나아제의 활성을 향상시키는 단계는 아스퍼질러스 오리제를 0.5~3㎜의 크기로 분쇄(grinding)하는 단계; 및 5~20g/L 유기질소원, 5~20g/L 멸균 포도당, 5~20g/L 효모추출물, 1~10g/L 인산칼륨, 0.1~2g/L 황산 마그네슘을 포함하는 배양액에 상기 아스퍼질러스를 배양하는 것을 포함할 수 있다. Enhancing the activity of the protease and glutaminase of the Aspergillus duckase comprises the steps of grinding the Aspergillus duckase to a size of 0.5 ~ 3mm; And aspergillus in a culture medium containing 5-20 g / L organic nitrogen source, 5-20 g / L sterile glucose, 5-20 g / L yeast extract, 1-10 g / L potassium phosphate, and 0.1-2 g / L magnesium sulfate. Culturing.
이때, 유기질소원은 탈지대두, 소맥 글루텐 및 분리대두단백으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 선택될 수 있다.
At this time, the organic nitrogen source may be selected from the group consisting of skim soybean, wheat gluten and soy protein isolate.
또한, 상기 아스퍼질러스 오리제는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166일 수 있다.
In addition, the Aspergillus duckling agent may be Aspergillus duckling KCCM 12042 or Aspergillus duckling KCCM 60166.
또한, 상기 식물성 단백질은 소맥 글루텐, 콩 단백질, 옥수수 단백질 또는 쌀 단백질일 수 있다. In addition, the vegetable protein may be wheat gluten, soy protein, corn protein or rice protein.
이때, 상기 식물성 단백질의 평균 입자 크기는 10~100㎛일 수 있다.
At this time, the average particle size of the vegetable protein may be 10 ~ 100㎛.
또한, 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법은 상기 식물성 단백질 분산액을 115~125℃에서 15~25분간 멸균하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, the method for producing a vegetable protein hydrolyzate may further comprise the step of sterilizing the vegetable protein dispersion for 15 to 25 minutes at 115 ~ 125 ℃.
또한, 상기 발효하는 단계는 상기 발효하는 단계는 28~36℃에서 6시간 내지 5일간 1차 발효하는 단계 및 40~50℃에서 3시간 내지 5일간 2차 발효하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 발효하는 단계는 0~6%의 염 농도 하에서 교반하면서 이루어질 수 있다.
In addition, the fermentation may include the first fermentation at 28 to 36 ℃ for 6 hours to 5 days and the second fermentation at 40 to 50 ℃ for 3 hours to 5 days. At this time, the step of fermentation may be made while stirring under a salt concentration of 0 ~ 6%.
발효 전의 상기 아스퍼질러스 오리제는 계대배양하면서 보관하거나 동결 건조상태로 보관할 수 있다. The Aspergillus duckling before fermentation can be stored under passage or stored in a freeze-dried state.
이때, 상기 계대배양은 1회 또는 2회 진행될 수 있다.
In this case, the subculture may be performed once or twice.
본 발명의 다른 측면은 상기 방법에 의해 제조된 식물성 단백질 가수분해물로서, 글루탐산 함량이 5~20%이고, 펩타이드의 함량이 총 건조 중량에 대하여 20~60%인 식물성 단백질 가수분해물을 제공한다.
Another aspect of the present invention provides a vegetable protein hydrolyzate prepared by the above method, wherein the glutamic acid content is 5-20%, and the peptide protein content is 20-60% with respect to the total dry weight.
즉, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, That is, the present invention to achieve the above object,
(1) 식물 단백질 가수분해를 위한 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제 생산을 위한 균주를 선정하고, (1) selecting strains for the production of highly active proteases and glutaminase for plant protein hydrolysis,
(2) 균주의 효율적 액상 발효를 통한 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제 생산을 위한 미생물 전처리 기술과 보관 기술을 제공하며,(2) provides microbial pretreatment and storage technology for the production of highly active proteases and glutaminase through efficient liquid fermentation of strains,
(3) 무염 및 저염, 무균의 식물성 단백질의 발효를 통한 가수분해 공정 개발을 위한 식물성 단백질의 처리 기술을 제공하고, (3) to provide vegetable protein processing technology for the development of hydrolysis process through fermentation of salt-free, low-salt, sterile vegetable protein,
(4) 선발된 미생물의 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 극대화하는 방법을 제공하며,(4) provide a method for maximizing the protease and glutaminase activity of the selected microorganisms,
(5) 선발된 미생물과 식물성 단백질을 이용한 발효 공정의 최적화 방법을 제공하고, (5) provide a method for optimizing the fermentation process using the selected microorganisms and vegetable proteins,
(6) 이미 및 이취를 제거하기 위한 식물성 단백질 가수분해물의 분리 및 정제 기술 공정을 제공하며, (6) provides a process for the separation and purification of vegetable protein hydrolysates to remove algae and odors,
(7) 식물성 단백질 가수분해물의 관능 평가 및 특성에 관련된 기술을 제공하고, (7) provide techniques related to sensory evaluation and properties of plant protein hydrolysates,
(8) 생산된 조미소재를 이용하여 조미료 및 가공 식품을 생산하는 기술을 제공한다.(8) Provide technology for producing seasonings and processed foods using the produced seasonings.
전 세계의 향료 및 조미료 원료물질의 시장 구조는 유기합성에 의한 합성 향료가 전체의 70%를 차지하고 있으나, 세계적으로나 국내의 국민소득의 증가와 천연 식품 및 향미 소재의 요구, 소비자의 고급화 추세로 인한 천연 조미료가 식품 안정성과 기호도에서 선호되고 있다. 따라서 발효를 통한 식물성 단백질의 가수분해물은 고부가의 천연 발효 조미소재로 수입대체 효과와 더불어 국내 식품 업계의 국제화를 기대할 수 있다.The global market structure of fragrances and seasonings is 70% of synthetic fragrances due to organic synthesis.However, globally and domestically, due to the increase in national income, the demand for natural foods and flavorings, and the rising trend of consumers. Natural seasonings are preferred for food safety and palatability. Therefore, the hydrolyzate of vegetable protein through fermentation is a high value natural fermented seasoning material, and can be expected to internationalize domestic food industry as well as import substitution effect.
도 1은 아스퍼질러스 오리제의 액상 배양을 통한 식물 단백질 유래 발효 조미 소재 제조 공정을 나타내는 순서도이다.
도 2는 4종의 배지에 따른 수원 발효균(아스퍼질러스 오리제)의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 4종의 배지에 따른 충무 발효균(아스퍼질러스 오리제)의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 4종의 배지에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 4종의 배지에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 당 농도에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 유기질소원 종류에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 시간에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성을 나타낸 그래프이다.
도 9는 시간에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 글루타이나아제 활성을 나타낸 그래프이다.
도 10은 시간에 따른 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 pH의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 계대배양 시 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166으로 식물성 단백질의 가수분해 도중의 포도당과 글루탐산 함량의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166으로 소맥 글루텐을 가수분해한 시간에 대한 글루탐산 함량을 나타낸 그래프이다.
도 14은 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166으로 가수분해된 식물성 가수분해물의 아미노산 프로파일이다.
도 15는 아지노모토 코지아지의 펩타이드 분석 크로마토그램이다.
도 16는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166로 가수분해된 소맥 글루텐 가수분해물의 펩타이드 분석 크로마토그램이다.
도 17은 아지노모토 코지아지와 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166로 가수분해된 소맥 글루텐 가수분해물의 공통 피크를 비교한 그래프이다.
도 18은 파일럿과 현장 생산 시 글루탐산의 함량변화 그래프이다.
도 19은 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166로 가수분해한 콩 단백질, 옥수수 단백질 및 쌀 단백질의 가수분해물의 글루탐산 함량을 나타낸 그래프이다.1 is a flow chart showing a plant protein-derived fermented seasoning material manufacturing process through the liquid phase culture of Aspergillus duck.
Figure 2 is a graph showing the change in protease activity of water source fermentation bacteria (Aspergillus duckase) according to the four media.
Figure 3 is a graph showing the change in protease activity of Chungmu fermented bacteria (Aspergillus aurise) according to the four media.
4 is a graph showing changes in protease activity of Aspergillus aurise
5 is a graph showing changes in protease activity of Aspergillus aurise KCCM 60166 according to four media.
FIG. 6 is a graph showing changes in protease activity of Aspergillus aurise
7 is a graph showing changes in protease activity of Aspergillus aurise KCCM 60166 according to the type of organic nitrogen source.
8 is a graph showing the protease activity of Aspergillus duckase
9 is a graph showing glutinase activity of Aspergillus duckase
10 is a graph showing the change in pH of Aspergillus
FIG. 11 is a graph showing changes in protease activity of Aspergillus aurise KCCM 60166 during subculture.
12 is a graph showing changes in glucose and glutamic acid content during hydrolysis of vegetable protein with Aspergillus duckase KCCM 60166.
FIG. 13 is a graph showing glutamic acid content versus time hydrolyzing wheat gluten with Aspergillus duckase KCCM 60166.
14 is an amino acid profile of vegetable hydrolysates hydrolyzed with Aspergillus duckase KCCM 60166.
Figure 15 is a peptide analysis chromatogram of Ajinomoto Kojia.
FIG. 16 is a peptide analysis chromatogram of wheat gluten hydrolysed hydrolyzed with Aspergillus duckase
FIG. 17 is a graph comparing common peaks of wheat gluten hydrolyzate hydrolyzed with Ajinomoto Kojiaji and Aspergillus duckase KCCM 60166.
18 is a graph of changes in the amount of glutamic acid during pilot and field production.
19 is a graph showing the glutamic acid content of hydrolyzate of soy protein, corn protein and rice protein hydrolyzed with
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments and embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명과 직접적으로 명확히 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts not directly related to the present invention are omitted, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대가 되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless there is a particular description to the contrary.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 내용은 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
As used herein, the terms "about", "substantially", and the like, are used at, or in close proximity to, numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the meanings indicated are intended to aid the understanding of the invention. References to accurate or absolute figures are used to help prevent unfair use by unscrupulous infringers.
발효를 이용한 식물 단백질 가수분해 반응에 생산되는 미생물로는 다양한 균을 이용할 수 있지만, 목적하는 제품이 식품 용도임을 고려하여 종래부터 식품 또는 양조 분야에 이용되는 미생물 중에서 고 활성 프로테아제 생산 균주를 선택하여 사용하도록 한다.
As microorganisms produced in plant protein hydrolysis using fermentation, various microorganisms can be used. However, considering that the desired product is a food use, a highly active protease-producing strain is conventionally used among microorganisms used in the food or brewing field. Do it.
일반적으로 아스퍼질러스는 액상 배양시 Pellet을 형성하며, 이는 균체량 감소를 비롯하여 프로테아제 및 글루타미나아제 활성 저하를 가져온다. 따라서 본 발명에서는 균주의 효율적 액상 발효를 위해 아스퍼질러스의 Pellet 크기를 최소화 또는 억제하기 위해, 사면 배지에 배양된 포자를 접종한 후 실험용 멸균 혼합기 (Waring commercial laboratory blender)로 분쇄하여 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제 생산에 이용한다.
In general, Aspergillus forms Pellet in liquid phase culture, which leads to a decrease in cell mass and a decrease in protease and glutaminase activity. Therefore, in the present invention, in order to minimize or suppress the Pellet size of Aspergillus for efficient liquid fermentation of the strain, inoculated spores cultured in a slope medium, and then pulverized with a laboratory commercial laboratory blender (Waring commercial laboratory blender) and high active protease and Used for the production of glutaminase.
본 발명에서 가수분해 반응에 사용되는 단백질 가수분해 활성이 높은 균주는 액상 배양으로 제조되며, 이는 적절한 탄소원, 질소원, 무기염의 사용을 통해 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 증가시킬 수 있다. 본 발명에서 사용된 아스퍼질러스 오리제의 경우, 일정 농도의 당이 증가하면 균체량 및 효소 활성 또한 증가하였지만, 당의 농도가 높은 경우 효소 활성을 저해하는 carbohydrate repression이 일어난다. 따라서 균주의 효율적인 액상 발효 및 고활성 프로테아제 및 글루타미나아제 생산을 위해 당의 농도를 5~20g/L 이하의 수준으로 첨가한다. 또한 프로테아제 및 글루타미나아제의 활성을 증진시키기 위하여 탈지 대두, 밀 글루텐, 분리 대두 단백과 같은 유기질소원을 첨가한다. 통상 탈지대부, 밀 글루텐, 분리대두단백, 효모 추출물은 미생물의 생육에 최적 범위인 5~20g/L로 첨가하여 사용할 수 있다.In the present invention, the strain having high proteolytic activity used in the hydrolysis reaction is prepared by liquid culture, which can increase the protease and glutaminase activity through the use of a suitable carbon source, nitrogen source, inorganic salt. In the case of Aspergillus duckase used in the present invention, when the concentration of sugar increases, cell mass and enzyme activity also increase, but when the concentration of sugar is high, carbohydrate repression occurs that inhibits the enzyme activity. Therefore, the sugar concentration is added to the level of 5 ~ 20g / L or less for efficient liquid phase fermentation and high activity protease and glutaminase production of the strain. In addition, organic nitrogen sources such as skim soy, wheat gluten, and soy protein are added to enhance the activity of proteases and glutaminase. In general, skim soybeans, wheat gluten, soy protein isolate and yeast extract can be used by adding 5 ~ 20g / L is the optimum range for the growth of microorganisms.
일반적으로 진균류 배양시 균체의 성장에 따라 유기산이 분비되며 이에 따라 pH가 급격하게 감소한다. 이러한 급격한 pH의 변화로 인한 효소 활성의 저하가 일어나므로 이를 막기 위해 무기염을 균체의 성장에 영향을 미치지 않는 범위로 첨가하여 완충제 역할을 하도록 한다. 일반적으로, 무기염으로 1~10g/L의 인산칼륨 또는 0.1~2g/L의 황산 마그네슘을 사용할 수 있다.
In general, during the fungal culture, the organic acid is secreted according to the growth of the fungi, and thus the pH is drastically reduced. Since the decrease of enzyme activity occurs due to such rapid pH change, to prevent this, the inorganic salt is added to the range that does not affect the growth of the cells to act as a buffer. In general, 1 to 10 g / L potassium phosphate or 0.1 to 2 g / L magnesium sulfate may be used as the inorganic salt.
균체가 성장하여 pH가 낮아지는 동안에는 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 가지지 않으며, 첨가한 탄소원이 고갈되고 pH가 증가할 때 프로테아제 및 글루타미나아제 활성이 증가하였다. 따라서, 본 발명에서는 pH의 변화를 확인하여 프로타아제 및 글루타미나아제 활성 최고 시점을 예측한다.
While the cells grew and had a lower pH, they did not have protease and glutaminase activity, and protease and glutaminase activity increased when the added carbon source was depleted and the pH was increased. Therefore, the present invention confirms the change in pH to predict the peak time of protase and glutaminase activity.
본 발명의 식물성 단백질 가수분해물 제조방법에서, 식물성 단백질로서 소맥 글루텐, 콩 단백질, 옥수수 단백질 및 쌀 단백질을 사용하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히 소맥 글루텐은 글루타민을 많이 함유하고 있어, 장류의 감칠맛을 부여하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 소맥 글루텐은 글리아딘(41 %)과 글루테닌(36 %)으로 이루어지며, 이들이 물과 결합하여 수화되면 3차원 그물구조(망상구조)의 글루텐 복합체를 형성하며, 이는 단백질 중 시스테인의 이황화기, 글루타민의 아마이드기 및 다양한 기능기가 글루텐 복합체를 형성할 때 분자 내 또는 분자간 결합을 형성하여 점탄성을 가지게 된다. 일반적으로 밀가루 반죽을 가열하면 글루텐의 점탄성을 급격히 감소하는 대신에 전분의 팽윤과 호화가 일어나 점성이나 부착성이 발생하며, 밀가루 반죽을 치대는 정도가 어느 한도를 넘으면 형성된 글루텐 섬유가 지나치게 늘어나 가늘어지고 반죽의 점성이 저하되어 물러지게 된다. In the method for producing vegetable protein hydrolyzate of the present invention, wheat gluten, soy protein, corn protein and rice protein are used as the vegetable protein, but are not limited thereto. In particular, wheat gluten contains a lot of glutamine, and it is known to play a role of imparting umami flavor. Wheat gluten consists of gliadin (41%) and glutenine (36%), which when combined with water form a gluten complex of three-dimensional network (network structure), which is a cysteine disulfide group in proteins. When glutamine amides and various functional groups form a gluten complex, intramolecular or intermolecular bonds form viscoelastic properties. In general, when heating the dough, the viscosity of the gluten rapidly decreases, but instead of swelling and gelatinization of the starch, it causes viscosity or adhesion.If the dough is beaten to a certain limit, the formed gluten fibers are excessively stretched and thinned. The viscosity of the dough is lowered and it recedes.
이에 착안하여 본 발명에서는 90℃이상의 고온에서 반응기에 최대 교반속도로 원료 소맥 글루텐을 서서히 첨가하여 글루텐의 망상구조 형성을 억제한다. 또한, 평균 입자크기 10~100㎛이하의 소맥 글루텐을 사용하여 분산액 중 단백질의 침강을 저하시켜 효과적으로 소맥 글루텐을 분산시킨다. 이때, 빠른 교반 속도로 인해 발생하는 거품을 제거하기 위해 소량의 소포제를 사용하며, 거품 형성의 억제로 인해 고온에서 발생하는 팽화나 겔(gel)화 또한 억제시킨다.
In view of this, in the present invention, the raw wheat gluten is gradually added to the reactor at a high stirring speed at a high temperature of 90 ° C. or higher to suppress the formation of the network structure of the gluten. In addition, wheat gluten having an average particle size of 10 to 100 µm or less is used to effectively reduce the sedimentation of protein in the dispersion, thereby effectively dispersing wheat gluten. At this time, a small amount of antifoaming agent is used to remove bubbles generated due to the rapid stirring speed, and also suppresses swelling or gelation occurring at high temperature due to suppression of bubble formation.
발효를 통해 소맥 글루텐을 가수분해할 때, 1차적인 오염의 원인은 단백질 원료에 존재하는 잡균에서 유래된다. 가수분해 원료 및 배지로 이용되는 소맥 글루텐은 그 특성상 멸균 과정 중 팽화나 겔(gel)화가 일어나기 쉬어, 멸균 상태로 만들기 어려우며, 특히 단백질 농도가 증가할수록 완전 멸균 상태에 도달하기 힘들다. 따라서 원료 및 배지로 이용되는 단백질을 완벽히 살균할 수 있다면, 가수분해 공정을 잡균이 존재하지 않는 상태에서 실시할 수 있다. 이를 위해 소맥 글루텐의 분산 및 살균에 수반되는 공기 및 거품을 완전히 제거해야 완전히 멸균할 수 있으며, 실질적인 무균 상태의 소맥 글루텐을 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제를 가진 미생물 배양액과 혼합하여 소맥 글루텐의 가수분해물인 발효 조미소재를 생산할 수 있다. 분산액 중 공기가 혼입될 경우, 멸균시 열이 균일하게 분포하기 어려우며 기포에 포집된 잡균의 균체 또는 포자에 효과적으로 열을 작용할 수 없게 된다. 따라서 본 발명에서는 글루텐 제조 공정 중 2시간 이상의 숙성을 거친 평균 입자크기 10~100㎛이하의 소맥 글루텐을 사용하여 효과적으로 소맥 글루텐을 분산시켰으며, 이를 통해 멸균 과정 중 분말 내로 열을 용이하게 전달하게 한다. 식물성 단백질의 크기가 10㎛ 미만인 경우 분자간 인력이 커져 응집이 일어나며 100㎛를 초과하는 경우 식물성 단백질 자체의 무게로 침전이 일어나 분산이 잘 안 되는 문제점이 있다. 또한 정치 살균시 단백질 덩어리가 생성되기 쉬우므로 교반 살균을 한다. 뿐만 아니라 0~6%의 무염 또는 저염 처리 조건에서 멸균을 함으로써 염농도에 따른 잡균 오염뿐만 아니라 분산성도 향상시켜주는 효과를 가질 수 있다. 염농도 5% 이상의 조건에서 일반 미생물의 생육은 저하되는 것으로 밝혀져 있으며, 본 발명에서 사용된 아스퍼질러스 오리제의 경우 내염성이 있어 발효공정에 더욱 적합하다.
When hydrolyzing wheat gluten through fermentation, the primary source of contamination comes from the various bacteria present in protein sources. Wheat gluten, which is used as a raw material and a medium for hydrolysis, is hard to be sterile due to its swelling or gelation during sterilization, and it is difficult to reach full sterilization, especially as the protein concentration increases. Therefore, if the protein used as the raw material and medium can be completely sterilized, the hydrolysis process can be carried out in the absence of various bacteria. To this end, the air and foam associated with the dispersion and sterilization of wheat gluten must be completely removed for complete sterilization. The wheat gluten in a substantially aseptic state can be mixed with a microbial culture with a high activity protease and glutaminase to ensure It can produce fermented seasoning material which is a degradation product. When air is mixed in the dispersion, it is difficult to uniformly distribute heat during sterilization and cannot effectively heat heat to cells or spores of various bacteria collected in the bubbles. Therefore, in the present invention, wheat gluten is effectively dispersed using wheat gluten having an average particle size of 10-100 μm or less that has been aged for 2 hours or more during the gluten manufacturing process, thereby easily transferring heat into the powder during sterilization. . If the size of the vegetable protein is less than 10㎛ there is a problem that the intermolecular attraction is agglomeration occurs, and if it exceeds 100㎛ there is a problem that the dispersion occurs due to the precipitation of the weight of the vegetable protein itself. In addition, agitation and sterilization are easy because protein masses are easily generated during stationary sterilization. In addition, by sterilization in the salt-free or low salt treatment conditions of 0 ~ 6% can have the effect of improving dispersibility as well as bacteria contamination according to salt concentration. It has been found that the growth of general microorganisms is reduced at a salt concentration of 5% or more, and the aspergillus duckase used in the present invention is flame resistant and more suitable for the fermentation process.
살균이 완료된 식물성 단백질을 무균 상태로 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제를 가진 미생물 배양액과 혼합하여 28~36℃에서 6시간 내지 5일간 1차 발효 반응 및 40~50℃에서 3시간 내지 5일간 2차 발효 반응을 수행하여 액체 상태의 식물성 단백질의 가수분해물을 생산한다. 분해 단계 후, 액체 상태의 분해물에 활성탄을 첨가하여 80℃ 내지 120℃에서 10분 내지 30분 동안 효소를 실활시키고, Celite bed Filtration을 통하여 균체 및 고형분을 제거한 소맥 글루텐 가수분해물의 정제 발효 조미 소재를 생산한다.
The sterilized vegetable protein is mixed with microbial culture medium with high active protease and glutaminase in a sterile state. A secondary fermentation reaction is carried out to produce hydrolyzate of vegetable protein in liquid state. After the decomposition step, activated carbon was added to the liquid decomposition product to deactivate the enzyme at 80 ° C to 120 ° C for 10 to 30 minutes, and purified fermentation seasoning material of wheat gluten hydrolyzate obtained by removing the cells and solids through Celite bed Filtration. To produce.
본 발명의 구현예를 흐름도로 나타내면 도 1과 같다.
An embodiment of the present invention is shown in a flowchart as shown in FIG.
본 발명에서는 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 시판 2종(수원 발효균, 충무발효균)과 미생물 기탁 보존주 2종(KCCM 12042, KCCM 60166)을 사용한다. 즉, 본 발명에서 사용된 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)는 한국 미생물 보존센터(KCCM)와 수원발효식품연구소, (주)충무발효에서 분양받아 사용되었다.
In the present invention, Aspergillus duckase ( Aspergillus) oryzae ) two commercially available species (Suwon fermented and Chungmu fermented) and two microbial deposit preserves (
실시예에서 프로테아제 활성은 아래의 방법으로 측정된다.In the examples, protease activity is measured by the following method.
균사체 배양액을 원심분리하여 상등액을 효소액으로 이용하였으며, Azo-Casein(Megazyme ACS 2/99)을 기질 용액(100 mM Phosphate buffer, pH 7.0)으로 사용하였다. 활성 측정에 알맞은 농도로 희석된 효소액 1mL과 기질 1mL을 혼합하여 40℃에서 10 분간 반응시킨 후 5% Trichloroacetic acid(TCA) 6mL을 넣어 상온에서 5 분간 방치하여 반응을 종결시켰다. 반응이 종결된 후 3000rpm에서 10 분간 원심분리하여 분리된 상등액을 파장 440nm에서 흡광도를 측정하였으며, Protease activity의 계산은 아래의 식 1에 따랐다.The mycelium culture was centrifuged and the supernatant was used as the enzyme solution. Azo-Casein (
[식 1][Formula 1]
Fungal protease(Aspergillus niger from Sigma Chemical Co.) :Fungal protease ( Aspergillus niger from Sigma Chemical Co.):
Protease(mUnit/mL) = 146 × Abs.(440nm) -4,Protease (mUnit / mL) = 146 x Abs. (440 nm) -4,
R = 0.99 (Linear absorbance range = 0.1 to 1.0)
R = 0.99 (Linear absorbance range = 0.1 to 1.0)
또한, 실시예에서 글루타미나아제 활성은 아래의 방법으로 측정된다.In addition, glutaminase activity is measured by the following method in an Example.
균사체 배양액을 원심분리하여 상등액을 효소액으로 이용하였으며, 100mM의 글루타민을 기질 용액(100 mM Phosphate buffer, pH 7.0)으로 사용하였다. 활성 측정에 알맞은 농도로 희석된 효소액 1mL과 기질 1mL을 혼합하여 40℃에서 10 분간 반응시킨 후 95℃에서 10분간 처리하여 반응을 종결시켰다. 반응이 종결된 후 3000 rpm에서 10 분간 원심분리하여 분리된 상등액에서 글루탐산의 함량을 YSI Biochemistry Analyzer로 측정하였다. 분당 1umole의 글구타민을 글루탐산으로 전환시키는 활성을 1unit로 결정하였다.
The mycelium culture was centrifuged to use the supernatant as the enzyme solution, and 100 mM glutamine was used as the substrate solution (100 mM Phosphate buffer, pH 7.0). 1 mL of the enzyme solution diluted to a concentration suitable for activity measurement and 1 mL of the substrate were mixed and reacted at 40 ° C. for 10 minutes, and then treated at 95 ° C. for 10 minutes to terminate the reaction. After completion of the reaction, the content of glutamic acid in the supernatant separated by centrifugation at 3000 rpm for 10 minutes was measured by YSI Biochemistry Analyzer. The activity of converting 1 μole of glutamine per minute into glutamic acid was determined as 1 unit.
그리고, 실시예에서 당 농도와 Glutamic acid 함량의 측정은 YSI Biochemistry Analyzer로 측정하였고, pH는 pH meter를 이용하여 측정하였다.
In the examples, the sugar concentration and the glutamic acid content were measured by the YSI Biochemistry Analyzer, and the pH was measured by using a pH meter.
[[ 실시예Example 1] 고 활성 프로테아제 생산을 위한 균주의 선정 및 활성 증가를 위한 배지의 조성 1] Selection of strains for high activity protease production and composition of medium for increased activity
[실시예 1-1] 균주의 선정Example 1-1 Selection of Strains
아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae KCCM 60166, KCCM 12042, 수원 발효균, 충무 발효균) 4종을 분양받아, PDB(Potato extract 4 g/L, Dextrose 20 g/L, pH 5.5)에 접종하여 26℃에서 200rpm으로 3 일간 진탕 배양한 균사체를 사면배지에 접종한 후 30℃에서 5 일간 배양하여 실험에 사용하였다. 균주의 선정을 위해 다음의 배지를 사용하여 실험하였다(표 1, 도 2 내지 5, 표 2).
발효균
(g/mL)Cell weight
(g / mL)
농도(g/L)glucose
Concentration (g / L)
0
0
0.018
0.018
0.026
0.026
0
0
0.060
0.060
0.058
0.058
0
0
0.218
0.218
0.424
0.424
0
0
0.214
0.214
0.632
0.632
0
0
0.023
0.023
0.058
0.058
0
0
0.061
0.061
0.072
0.072
0
0
0.028
0.028
0.14
0.14
0
0
0.034
0.034
0.088
0.088
0
0
0.024
0.024
0.031
0.031
0
0
0.046
0.046
0.05
0.05
0
0
0.022
0.022
0.361
0.361
0
0
0.016
0.016
0.181
0.181
0
0
0.017
0.017
0.043
0.043
0
0
0.056
0.056
0.087
0.087
0
0
0.494
0.494
1.034
1.034
0
0
0.839
0.839
1.05
1.05
도 2 내지 5 및 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 4종의 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) 모두 유기질소원인 소맥 글루텐을 첨가한 배지(배지 3 및 4)에서 배양한 것이 무기질소원을 첨가한 배지(배지 1 및 2)에서 배양한 것보다 프로테아제의 활성이 높음을 알 수 있었다. 따라서, 고 활성 프로테아제 및 글루타미나아제 생산을 위해 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)를 배양함에 있어, 유기 질소원의 첨가가 필수적임을 확인하였다. 도 2 내지 5 및 표 2의 결과를 바탕으로, 소맥 글루텐의 가수분해에 이용하기 위해 프로테아제의 활성이 가장 높은 Aspergillus oryzae KCCM 60166을 선정하였다.
As can be seen in Figures 2 to 5 and Table 2, four kinds of Aspergillus duckase ( Aspergillus oryzae ) showed that the protease activity was higher than that cultured in the medium (medium 3 and 4) to which the organic nitrogen source wheat gluten was added (
[실시예 1-2] 선정된 균주의 보관Example 1-2 Storage of Selected Strains
고체 배지인 PDA(Potato extract 4 g/L, Dextrose 20 g/L, Agar 20 g/L, pH 5.6) 배지에서 배양한 상기 실시예 1-1에서 선정된 균주를 장기간 보존하기 위해, 액체 배지인 PDB(Potato extract 4 g/L, Dextrose 20 g/L, pH 5.5)에 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) KCCM 60166를 접종하여 26℃에서 200rpm으로 3 일간 진탕 배양한 균사체에 20% 글리세린을 넣어 실험용 멸균 혼합기(Waring commercial laboratory blender)로 분쇄, 혼합하여 -80℃에 보관하였다. In order to preserve the strain selected in Example 1-1 in a medium (Potato extract 4 g / L, Dextrose 20 g / L, Agar 20 g / L, pH 5.6) medium, which is a solid medium,
또한 액체 배지에서 배양한 균사체를 사면배지에 접종한 후 30℃에서 5 일간 배양하여 4℃에서 보존하였으며, 2개월마다 계대배양하면서 실험에 사용하였다. In addition, the mycelium cultured in liquid medium was inoculated in a slope medium, and then incubated at 30 ° C. for 5 days and stored at 4 ° C., which was used for experiments while subcultured every two months.
또는 균체의 안정성과 장기 보존을 위하여 동결 건조한 상태로 보관할 수 있다. 동결건조 방법은 균체 현탄액으로부터 낮은 압력하에서 수분을 제거하는 방법으로 동결보호제인 15~25%의 Skim milk나 15~25%의 Sucrose 용액을 균 현탁액과 동량 혼합하여 시행할 수 있다. 동결건조된 미생물은 -20~-80℃에서 보관 시 10년 이상 장기보존 가능하다.
Or it can be stored in lyophilized state for stability and long term storage of the cells. The lyophilization method removes moisture from the cell suspension at low pressure. The freeze-drying method can be performed by mixing the freeze protection agent 15-25% Skim milk or 15-25% Sucrose solution with the same amount with the bacterial suspension. Lyophilized microorganisms can be stored for longer than 10 years when stored at -20 ~ -80 ℃.
[실시예 1-3] 배지 조성에 따른 프로테아제의 생산성Example 1-3 Protease Productivity According to Medium Composition
15g/L 탈지 대두 분말(DSB)을 기본 배지로 하여 다른 요소들을 추가 또는 변경하였을 경우, 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) KCCM 60166의 프로테아제 생산성의 변화를 실험하였다. 그 결과는 표 3과 같다.
If by a 15g / L defatted soy flour (DSB) to the basal medium hayeoteul adding or changing other factors, Aspergillus duck claim (Aspergillus oryzae ) The changes in protease productivity of
(시)time
(city)
(g/L)Glucose concentration
(g / L)
10 g/L Glucose15 g / L DSB +
10 g /
5g/L Yeast extract15 g / L DSB +
5g /
10 g/L Glucose + 5g/L Yeast extract15 g / L DSB +
10 g / L Glucose + 5g /
10 g/L Glucose + 5g/L Yeast extract + 5 g/L KH2PO4 + 0.5 g/L MgSO4 15 g / L DSB +
10 g / L Glucose + 5 g / L Yeast extract + 5 g / L KH 2 PO 4 + 0.5 g /
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 포도당(glucose)을 첨가하였을 때 균체량은 상대적으로 증가하였으나, 프로테아제 활성은 넣어 준 포도당(glucose)의 농도가 0에 가까워질 때까지 나오지 않았다. 이는 탄수화물에 의해 프로테아제 생산이 저해되는 carbohydrate repression, 특히 포도당(glucose)에 의해 프로테아제 생산이 억제되는 glucose repression의 결과로 생각된다. 그러나, 첨가한 포도당이 고갈되었지만 당의 농도가 증가한 것은 탈지 대두 분말에 함유된 탄수화물이 균주가 가진 아밀라아제에 의해 분해되어 대사과정 중 사용된 것으로 보인다. As shown in Table 3, when the glucose (glucose) was added, the cell mass was relatively increased, but the protease activity did not come out until the concentration of glucose (glucose) was added to zero. This is thought to be the result of carbohydrate repression in which protease production is inhibited by carbohydrates, especially glucose repression in which protease production is inhibited by glucose. However, the added glucose was depleted, but the increase in the concentration of sugar seems to have been used during metabolism by carbohydrates contained in skim soybean powder were degraded by amylase of the strain.
또한 무기염을 첨가한 경우, 첨가하지 않은 배지에 비해 프로테아제의 활성이 약 4.3배 증가하였고, 균체량의 감소를 억제하였다. 이를 pH 변화와 비교하면, 진균류 배양시 균체 성장에 따른 유기산의 분비로 인하여 배양액 내에서 pH가 급격하게 감소 및 증가하는 것을 막아 효소 활성에 영향을 주므로, 인산염의 첨가는 프로테아제 활성을 증가시키는 중요 인자 중 하나임을 확인하였다.
In addition, when the inorganic salt was added, the activity of the protease was increased by about 4.3 times compared to the medium without addition, and the decrease of the cell mass was suppressed. Compared with the pH change, the addition of phosphate is an important factor to increase protease activity, because it prevents the pH from dropping and increasing rapidly in the culture medium due to the secretion of organic acid according to the growth of fungi. It was confirmed that one of the.
[실시예 1-4] 당 농도와 프로테아제 및 글루타미나아제 활성의 관계Example 1-4 Relationship between Sugar Concentration and Protease and Glutaminase Activity
균주의 생육이 가능한 최소배지를 이용하여 탄수화물의 농도와 프로테아제 생산과의 관계를 파악하기 위해 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) KCCM 60166를 접종할 때, 멸균시킨 glucose를 5g/L, 10g/L, 20g/L 첨가하였으며 26℃에서 200rpm으로 48시간 배양하였다. 최소배지는 NaNO3 5g/L, K2HPO4 1g/L, KH2PO4 2g/L, MgSO4 0.5g/L, Yeast extract 1g/L를 함유하며 pH는 6.5로 조절하여 121℃에서 15분간 멸균하여 사용하였다. 포도당 첨가량 및 시간에 따른 프로테아제의 활성을 조사한 결과를 하기 표 4 및 도 6에 나타내었다.
Using a minimal medium the growth of a strain as possible to grasp the relation between the concentration of the carbohydrate with a protease producing Aspergillus duck claim (Aspergillus oryzae ) When inoculated with
0
0
25.2 (0.200)
25.2 (0.200)
40.238 (0.303)
40.238 (0.303)
0
0
32.646 (0.251)
32.646 (0.251)
50.896 (0.376)
50.896 (0.376)
0
0
0 (0.096)
0 (0.096)
20.382 (0.167)
20.382 (0.167)
(mUnit/ml)Glutaminase activity
(mUnit / ml)
0
0
67.1
67.1
120.23
120.23
0
0
85.7
85.7
147.32
147.32
0
0
44.7
44.7
92.35
92.35
상기 표 4 및 도 6에서 알 수 있듯이, 일정 농도의 당이 증가함에 따라 균체량 및 프로테아제 및 글루타미나아제 활성 또한 증가하였지만, 당의 농도가 높은 경우 프로테아제 및 글루타미나아제 활성을 저해하는 carbohydrate repression이 확인되었다.
As can be seen in Table 4 and Figure 6, as the concentration of sugar increases, cell mass and protease and glutaminase activity also increased, but carbohydrate repression that inhibits protease and glutaminase activity when the sugar concentration is high Confirmed.
[실시예 1-5] 프로테아제 유도 단백질에 따른 프로테아제 활성Example 1-5 Protease Activity According to Protease Inducing Protein
사면배지에 있는 포자를 PDB 100mL 멸균 배지가 담긴 500mL 삼각 플라스크에 접종하였으며, 접종된 평균 포자의 수는 5×104 spore/mL로 하였다. 이를 Rotary shaking incubator에서 200rpm으로 30℃에서 24시간 배양한 후, 이 균사체의 형태(morphology)를 조절하기 위하여 Warning Blander로 grinding하여 15g/L의 탈지대두(defatted soybean; DSB)를 포함하는 배지와 15 g/L 소맥 글루텐(wheat gluten; WG)을 포함하는 배지에 각각 1% 농도로 접종하여 프로테아제 활성을 확인하고, 그 결과를 도 7에 나타내었다. Spores from the sludge medium were inoculated into a 500 mL Erlenmeyer flask containing PDB 100 mL sterile medium, and the average number of inoculated spores was 5 × 10 4 spores / mL. After incubation at 30 ° C. for 24 hours at 30 ° C. in a rotary shaking incubator, the medium containing 15 g / L defatted soybean (DSB) was ground by grinding with a Warning Blander to control the morphology of the mycelium. g / L wheat gluten (WG) was inoculated at 1% concentration in each of the medium containing protease activity, and the results are shown in FIG. 7.
도 7에서 보는 바와 같이, 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) KCCM 60166를 소맥 글루텐(WG)이 첨가된 배지보다 탈지 대두(DSB)를 첨가한 배지에서 배양하였을 때, 더 큰 프로테아제 활성을 나타냈다. 이는 균주가 소맥 글루텐보다 탈지 대두에 대한 기질 특이성이 있는 것으로 보인다.
As shown in FIG. 7, Aspergillus oryzae )
[실시예 1-6] pH 변화와 프로테아제 및 글루타미나아제 활성 Example 1-6 pH Change and Protease and Glutaminase Activity
사면배지에 있는 포자를 PDB 100mL 멸균 배지가 담긴 500mL 삼각 플라스크에 접종하였으며, 접종된 평균 포자의 수는 5×104 spore/mL로 하였다. 이를 Rotary shaking incubator에서 200rpm으로 30℃에서 24시간 배양한 후, 이 균사체를 Warning Blander로 grinding하여 15 g/L의 탈지대두 배지가 들어있는 2.5L 소형 발효기에 1% 접종하였다. 시간에 따른 프로테아제 활성(도 8), 시간에 따른 글루타미나아제 활성(도 9) 및 시간에 따른 pH 변화(도 10)에 각각 나타내었다.Spores from the sludge medium were inoculated into a 500 mL Erlenmeyer flask containing PDB 100 mL sterile medium, and the average number of inoculated spores was 5 × 10 4 spores / mL. After incubating for 24 hours at 30 ℃ at 200rpm in a rotary shaking incubator, the mycelium was ground with a Warning Blander and inoculated 1% in a 2.5L small fermenter containing 15 g / L skim soybean medium. Protease activity with time (FIG. 8), glutaminase activity with time (FIG. 9) and pH change with time (FIG. 10), respectively.
도 8 내지 도 10을 비교하면, 균체가 성장하여 pH가 낮아지는 동안에 프로테아제 및 글루타미나아제는 그 활성을 가지지 않았으며, 배양 12시간 후 탄소원이 고갈되고 pH가 증가하였을 때 프로테아제 및 글루타미나아제의 활성이 증가하였다. Comparing FIGS. 8 to 10, proteases and glutaminase did not have activity while the cells were grown and the pH was lowered, and protease and glutamina were depleted after 12 hours of culture and depleted of carbon source. The activity of the agent was increased.
따라서 이를 토대로 pH의 변화를 확인함으로써 손쉽게 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) 배양액의 프로테아제 및 글루타미나아제 활성의 최고 시점을 추측할 수 있을 것으로 예상된다.
Therefore, the Aspergillus Orize ( Aspergillus) can be easily identified by checking the change of pH based on this. oryzae ) It is expected that the peak time point of the protease and glutaminase activity of the culture may be inferred.
[실시예 1-7] 대량 생산을 위한 계대 배양과 프로테아제 활성Example 1-7 Subculture and Protease Activity for Mass Production
대량 생산을 위해 15 g/L 탈지대두 배지를 이용하여 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae ) 1%를 계대 배양하여, 프로테아제의 활성을 측정하고, 그 결과를 표 5 및 도 11에 나타내었다.
Using a 15 g / L defatted soy medium for mass production of the Aspergillus duck (Aspergillus oryzae ) 1% was passaged to measure the activity of the protease, and the results are shown in Table 5 and FIG.
(Unit/mL)Protease activity
(Unit / mL)
(g/L)Glucose concentration
(g / L)
상기 표 5 및 도 11에서 보는 바와 같이, 두 번째 계대배양까지 균체량의 차이가 없었으나 세 번째 계대배양을 하면서부터 균체량이 감소하고 pellet의 크기는 증가하였으며, 프로테아제의 활성은 급격히 감소하였다. As shown in Table 5 and FIG. 11, there was no difference in cell weight until the second passaging, but the cell mass decreased and pellet size increased, and protease activity decreased rapidly during the third passaging.
이는 균체량의 증가가 아닌 pellet 크기의 증가로 너무 잦은 계대배양은 균체량의 감소 및 프로테아제 활성의 감소를 가져온다는 것을 확인할 수 있었다.
It was confirmed that too frequent subcultures resulted in a decrease in cell mass and a decrease in protease activity.
[[ 실시예Example 2] 소맥 글루텐으로부터 분말 2] Powder from Wheat Gluten 가수분해물의Hydrolyzate 파일럿 스케일 제조 Pilot scale manufacturing
[실시예 2-1] 소맥 글루텐의 분산과 멸균Example 2-1 Dispersion and Sterilization of Wheat Gluten
50L 발효조에 물 24L를 넣고 수온이 90℃에 도달하면 교반 속도를 최대로 하여 평균입자가 100㎛인 소맥 글루텐 분말(신송산업㈜, 대한민국) 1200g을 서서히 투입하여 소맥 글루텐 분말을 물에 분산시켰다. 소맥 글루텐 분산액을 121℃에서 20분간 멸균하였다. 소맥 글루텐 분말을 첨가하기 전, 거품의 생성을 방지하기 위해 소포제를 첨가하였다.24L of water was placed in a 50L fermenter, and when the water temperature reached 90 ° C, the wheat gluten powder (Shinsong Industrial Co., Ltd., Korea) 1200g was gradually added to the stirring speed to maximize the stirring speed, and the wheat gluten powder was dispersed in water. The wheat gluten dispersion was sterilized at 121 ° C. for 20 minutes. Prior to adding wheat gluten powder, an antifoam was added to prevent foaming.
[실시예 2-2] 아스퍼질러스 오리제 배양액의 조제Example 2-2 Preparation of Aspergillus duckling Culture Solution
사면배지에 있는 포자를 15g/L 탈지 대두분말, 10g/L 포도당(멸균 후 첨가), 5g/L 효모추출물, 5g/L 인산칼륨, 0.5g/L 황산 마그네슘을 함유하는 100mL 멸균 배지가 담긴 500mL 삼각 플라스크에 접종하였으며, 접종된 평균 포자의 수는 5×104 spore/mL로 하였다. 이를 Rotary shaking incubator에서 200rpm으로 30℃에서 24시간 배양한 후, 이 균사체를 Warning Blander로 grinding하여 2.5L 소형 발효기에 접종하였다.Spores from
15g/L 탈지 대두분말, 10g/L 포도당(멸균 후 첨가), 5g/L 효모추출물, 5g/L 인산칼륨, 0.5g/L 황산 마그네슘을 함유하는 배지 2L를 총 용적이 2.5 L인 소형발효기(jar-fermenter)에 첨가하고 121℃에서 20분 분간 멸균하였다. 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166를 균사체로 배지 양의 1%를 접종한 후, 30℃에서 1/2vvm의 통기속도 및 600rpm의 교반 속도로 초기 pH 5.8에서 pH 7.5가 될 때까지 배양하였다.
2 L medium containing 15 g / L skim soybean powder, 10 g / L glucose (added after sterilization), 5 g / L yeast extract, 5 g / L potassium phosphate and 0.5 g / L magnesium sulfate jar-fermenter) and sterilized for 20 minutes at 121 ℃.
[실시예 2-3] 아스퍼질러스 오리제 액상 배양액의 프로테아제 활성 평가Example 2-3 Evaluation of Protease Activity of Aspergillus Duckase Liquid Culture Solution
상기 실시예 2-2에서 취득한 액체 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 활성은 700mUnit/mL이며, 아스퍼질러스 오리제 이외의 미생물의 혼입 또는 증식을 확인할 수 없었다.
The protease activity of the liquid
[실시예 2-4] 아스퍼질러스 오리제 액상 배양액의 글루타미나아제 활성 평가Example 2-4 Evaluation of Glutaminase Activity of Aspergillus Duckase Liquid Culture Solution
상기 실시예 2-2에서 취득한 액체 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 글루타미나아제 활성은 150mUnit/mL이며, 아스퍼질러스 오리제 이외의 미생물의 혼입 또는 증식을 확인할 수 없었다.
The glutaminase activity of the liquid
[실시예 2-5] 소맥 글루텐의 가수분해Example 2-5 Hydrolysis of Wheat Gluten
상기 실시예 2-1에서 취득한 소맥 글루텐 분산액을 120℃에서 20분간 살균 후, 분산액을 40℃까지 냉각시킨 후, 상기 실시예 2-2의 액체 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166 배양액을 25% 첨가하여 혼합한 후 반응을 시작하였다. 반응 개시 시점부터 12시간 동안 35℃에서 1/4vvm의 통기속도로 200rpm으로 교반하면서, 1차 가수분해 반응을 진행시켰으며, 12시간 경과 후 분산액의 온도를 상승시켜 45 ℃로 유지하여 추가로 36시간 동안 2차 가수분해반응을 진행시켰다. 이때, 외부 공기로 인한 오염을 방지하기 위하여 발효조의 내압을 0.5psi로 유지하였다. 분해과정 중 12시간 마다 시료를 채취하여 YSI Biochemistry Analyzer를 이용하여 글루탐산(Glutamic acid) 및 포도당의 농도를 측정하여, 도 12에 나타내었다.After sterilizing the wheat gluten dispersion obtained in Example 2-1 at 120 ° C. for 20 minutes, and cooling the dispersion to 40 ° C., 25% of the liquid
도 12에서 보는 바와 같이, 소맥 글루텐의 가수분해 과정이 진행됨에 따라, 글루탐산의 농도가 증가하였다. 특히 24시간 동안 급속히 글루탐산의 농도가 증가하다가 그 이후부터는 서서히 증가하였다. 또한, 포도당 농도가 배양 중 낮게 유지되어 당 농도에 따른 프로테아제 및 글루타미나아제 활성이 저하되지 않아, 시간이 지남에 따라 글루탐산의 생성이 증가함을 확인할 수 있었다.
As shown in Figure 12, as the hydrolysis of wheat gluten proceeds, the concentration of glutamic acid increased. In particular, the concentration of glutamic acid rapidly increased for 24 hours, and then gradually increased thereafter. In addition, the glucose concentration was kept low during the cultivation did not reduce the protease and glutaminase activity according to the sugar concentration, it was confirmed that the production of glutamic acid increases over time.
또한, 글구타민산의 함량을 높이기 위해 도 1과 같은 공정으로 아스퍼질러스 오리제(KCCM 60166)을 액체배양하여 반응 개시 시점부터 72시간 동안 30℃에서 1/4 vvm의 통기속도로 200 rpm으로 가수분해 반응을 하였으며, 72시간 경과 후 액온을 상승시켜 45 ℃로 유지하여 추가 72시간 반응을 하였다. 이때 외부 공기로 인한 오염을 방지하기 위하여 발효조의 내압을 0.5psi로 유지하여 3000 L 배양기에서 반응을 진행하였다. 소맥 글루텐의 가수분해 시간에 따른 글루탐산이 농도를 도 13에 도시하였다.도 13에서 보는 바와 같이, 가수분해시간을 늘림에 따라 대량 생산된 소맥 글루텐 가수분해물은 글루탐산 농도를 20% 이상 함유한 우수한 발효 조미 소재를 제조할 수 있었다.
In addition, in order to increase the content of glutamic acid, aspergillus aurise (KCCM 60166) was liquid cultured in the same process as in FIG. The hydrolysis reaction was carried out, and after 72 hours, the liquid temperature was increased to maintain the temperature at 45 ° C. for a further 72 hours. In this case, the reaction was performed in a 3000 L incubator by maintaining the internal pressure of the fermenter at 0.5 psi to prevent contamination by external air. The glutamic acid concentration according to the hydrolysis time of wheat gluten is shown in FIG. 13. As shown in FIG. 13, the wheat gluten hydrolyzate produced in large quantities as the hydrolysis time was increased was excellent in fermentation containing more than 20% glutamic acid concentration. Seasoning material could be manufactured.
[실시예 2-6]: 단백 가수분해물의 회수 및 분말 제조Example 2-6 Recovery of Protein Hydrolyzate and Preparation of Powder
상기 실시예 2-5에서 취득한 액체 상태의 소맥 글루텐의 가수분해물에 활성탄 0.1%을 첨가하여 121℃에서 15 분간 살균 후, Celite bed Filtration을 통하여 균체 및 고형분이 제거된 정제 가수분해물을 취득하였다. 이를 동결 건조하여 분말화한 후, 분석 전까지 4℃에 보관하였다.
0.1% of activated carbon was added to the hydrolyzate of wheat gluten in the liquid state obtained in Example 2-5, and sterilized at 121 ° C. for 15 minutes to obtain purified hydrolyzate from which cells and solids were removed through Celite bed Filtration. It was lyophilized to powder and stored at 4 ° C. until analysis.
[실시예 2-7] 소맥 글루텐 가수분해물의 평가Example 2-7 Evaluation of Wheat Gluten Hydrolyzate
상기 실시예 2-6에서 제조된 단백 가수분해물 분말의 건조 중량을 YSI Biochemistry Analyzer로 분석하였을 때, 글루탐산(Glutamic acid, GA)의 농도는 7.3%이였다. 원료 소맥 글루텐에 함유된 글루탐산의 농도 29% 기준으로 33.69%의 글루탐산 유리율(분해율)을 나타냈으며, 최종 분말의 수율은 65.8%로 나타났다.
When the dry weight of the protein hydrolyzate powder prepared in Example 2-6 was analyzed by YSI Biochemistry Analyzer, the concentration of glutamic acid (GA) was 7.3%. The glutamic acid free rate (decomposition rate) was 33.69% based on the glutamic acid concentration of 29% in the raw wheat gluten, and the yield of the final powder was 65.8%.
[실시예 2-8] 소맥 글루텐 가수분해물의 아미노산 분석Example 2-8 Amino Acid Analysis of Wheat Gluten Hydrolyzate
실시예 2-6의 소맥 글루텐의 가수분해물의 아미노산 조성은 HPLC를 사용하여 “AccQ-Tag Method"를 이용하였다. The amino acid composition of the hydrolyzate of wheat gluten of Example 2-6 was used "AccQ-Tag Method" using HPLC.
분석 전에 아미노산의 유도체를 만들기 위하여 sample tube에 분석시료 10㎕를 넣고 AccQ-Fluor Borate Buffer를 60ul 첨가한 후, 0.1 mM의 내부표준물질(α-aminobutyric acid를 20 mM HCl에 0.1 mM로 녹여 만듦) 10㎕과 AccQ-Fluor reagent 20㎕을 첨가하여 실온에서 1 분간 반응시켰다. Heating block을 이용하여 유도체화된 아미노산 시료를 10 분 동안 가열하였다. 유도체화가 끝난 시료 20㎕을 Agilent 1200 series HPLC에 injection하여 정량분석을 하였다. 이때, 컬럼의 온도는 37℃로 유지하였으며 UV 254 nm의 파장에서 하기 표 6과 같은 조건으로 아미노산을 분석하였고, 그 결과를 표 7 및 도 14에 나타내었다.
In order to make an amino acid derivative, add 10 µl of the sample to the sample tube, add 60 µl of AccQ-Fluor Borate Buffer, and then dissolve 0.1 mM of internal standard (dissolve α-aminobutyric acid in 20 mM HCl in 0.1 mM). 10 µl and 20 µl of AccQ-Fluor reagent were added and reacted at room temperature for 1 minute. The derivatized amino acid sample was heated for 10 minutes using a heating block. 20 μl of derivatized sample was injected into Agilent 1200 series HPLC for quantitative analysis. At this time, the temperature of the column was maintained at 37 ℃ and the amino acid was analyzed under the conditions shown in Table 6 at a wavelength of UV 254 nm, the results are shown in Table 7 and FIG.
상기 표 7 및 도 14의 분석결과는 상기 실시예 2-7에서 YSI Biochemistry Analyzer으로 분석한 Glutamic acid 함량과 거의 유사한 7.05%이였으며, Arginie, Histidine, Tryptophan, Valine 등과 같이 쓴맛을 가진다고 알려진 아미노산의 함량은 0.04 ~ 0.8%의 낮은 함량을 보였다. 본 발명에 따른 소맥 글루텐의 가수분해물은 쓴맛이 적으며 감칠맛이 있는 우수한 고체형상의 조미료로 사용될 수 있다.
The analysis results of Table 7 and FIG. 14 were 7.05%, similar to the Glutamic acid content analyzed by the YSI Biochemistry Analyzer in Example 2-7, and the content of amino acids known to have a bitter taste such as Arginie, Histidine, Tryptophan, Valine, etc. Showed a low content of 0.04 ~ 0.8%. The hydrolyzate of wheat gluten according to the present invention may be used as an excellent solid form seasoning with little bitterness and rich taste.
[[ 실시예Example 3] 관능평가 및 기기분석을 통한 3] through sensory evaluation and device analysis 펩타이드Peptides 조성 평가 Composition evaluation
[실시예 3-1] 관능평가Example 3-1 Sensory Evaluation
실시예 2에서 얻어진 소맥 글루텐의 가수분해물 분말을 0.03%의 글루탐산 농도로 제조하고, 이 시료를 순차적으로 희석한 후 기준시료인 0.03% 글루탐산나트륨 수용액을 패널에게 제시하여 동일한 감칠맛으로 느껴지는 농도를 제시하도록 하였으며, 그 결과는 표 8과 같다.
Hydrolyzate powder of wheat gluten obtained in Example 2 was prepared at a concentration of glutamic acid of 0.03%, and the samples were sequentially diluted, and then a 0.03% sodium glutamate aqueous solution, which is a reference sample, was presented to the panel to present the same sensational taste. The results are shown in Table 8.
감칠맛의 평균강도는 상기 표 8의 각 희석배수와 해당하는 패널 수를 곱한 후 총 패널 수로 나누어 구하였으며, 평균강도는 글루탐산나트륨 대비 7.56배였다.
The average intensity of umami was multiplied by each dilution factor of Table 8 and the number of panels, and then divided by the total number of panels. The average intensity was 7.56 times that of sodium glutamate.
[실시예 3-2] 소맥 글루텐 가수분해물의 펩타이드 분석Example 3-2 Peptide Analysis of Wheat Gluten Hydrolyzate
상업적으로 발효법으로 생산, 판매되는 소맥 글루텐 가수분해물인 코지아지kojiaji)(아지노모도社, 일본)와 상기 실시예 2의 소맥 글루텐 가수분해물을 각각 0.1g씩 10mL 증류수에 녹인 후, 1ml을 0.2㎛ syringe filter(Advantec, Toyo Roshi Kaisha Ltd., Japan)를 통과시켜 HPLC를 이용하여 아래의 표 9와 같은 조건으로 펩타이드를 분석하였다.
After dissolving the wheat gluten hydrolyzate produced by fermentation method commercially, Kojiaji (Aji-Nomodo Co., Japan) and wheat gluten hydrolyzate of Example 2, respectively, were dissolved in 10 mL of distilled water at 0.1 g each, and then 1 ml was 0.2 μm syringe filter. (Advantec, Toyo Roshi Kaisha Ltd., Japan) and the peptide was analyzed under the conditions shown in Table 9 using HPLC.
일반적으로, 단백질 가수분해물의 맛은 단백질의 형태와 분해를 위해 사용된 효소에 따라 많은 차이가 있다. 도 15 내지 17에서 보는 바와 같이, 밀단백을 가수분해하여 생산되며 풍미가 우수한 것으로 알려진 코지아지(아지노모도社, 일본)와 실시예 2의 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166로 발효시킨 소맥 글루텐 가수분해물은 유사한 peptide profile보였다. 관능검사 및 기기분석 결과를 통해 이러한 peptide가 같은 농도의 Glutamic acid보다 Umami의 강도를 향상시키는 것으로 보인다.
In general, the taste of protein hydrolyzate varies greatly depending on the type of protein and the enzyme used for degradation. As shown in FIGS. 15 to 17, wheat gluten hydrolyzate fermented with kojiazie (Ajinomotodo, Japan), which is produced by hydrolyzing wheat protein and is known for its excellent flavor, and
[[ 실시예Example 4] 4] 아스퍼질러스Aspergillus 오리제Orizé KCCMKCCM 60166의 액체 배양을 통한 식물 단백질 유래 발효 조미 소재의 대량 생산 제조 Mass Production of Fermented Seasoned Plant-derived Plant Protein through Liquid Culture of 60166
도 1과 같은 공정으로 아스퍼질러스 오리제(KCCM 60166)을 액체배양하여 실시예 2의 방법으로 3000 L 배양기에서 반응을 진행하였다. 도 18에서 보는 바와 같이, 대량 생산된 소맥 글루텐 가수분해물은 파일럿 스케일과 유사한 글루탐산 농도를 가져서, 우수한 발효 조미 소재를 제조할 수 있었다.
Aspergillus duckase (KCCM 60166) in the liquid culture in the same process as in Figure 1 by the method of Example 2 was carried out in a 3000 L incubator. As shown in FIG. 18, the mass-produced wheat gluten hydrolyzate had a glutamic acid concentration similar to that of the pilot scale, thereby producing a good fermented seasoning material.
[실시예 5] 다른 식물성 단백질의 가수분해Example 5 Hydrolysis of Other Vegetable Proteins
소맥 글루텐의 가수분해물을 제조한 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 50L 파일럿 스케일에서 콩 단백질, 옥수수 단백질 및 쌀 단백질을 실시예 1의 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166으로 가수분해하였다. 48시간 가수분해한 후 글루탐산 농도를 측정한 결과를 도 19에 나타내었다. Soy protein, corn protein and rice protein were hydrolyzed with
도 19에서 보는 바와 같이, 콩 단백질 가수분해물, 옥수수 단백질 가수분해물, 쌀 단백질 가수분해물도 소맥 글루텐의 가수분해물과 유사한 양의 글루탐산 농도를 가짐을 알 수 있다. 그러나, 가수분해시간이 길어짐에 따라 글루탐산 함량이 더 증가할 수 있다(도 13 참조).As shown in FIG. 19, it can be seen that soy protein hydrolyzate, corn protein hydrolyzate, and rice protein hydrolyzate also have a glutamic acid concentration similar to that of wheat gluten. However, as the hydrolysis time increases, the glutamic acid content may further increase (see FIG. 13).
Claims (12)
식물성 단백질의 분산액을 형성하는 단계;
상기 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166를 상기 식물성 단백질의 분산액에 접종하여 상기 식물성 단백질을 발효시키는 단계; 및
상기 발효된 식물성 단백질을 정제하여 분말화하는 단계;를 포함하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. Enhancing the protease and glutaminase activity of Aspergillus duckase KCCM 12042 or Aspergillus duckase KCCM 60166;
Forming a dispersion of plant protein;
Fermenting the vegetable protein by inoculating the Aspergillus duckase KCCM 12042 or Aspergillus duckase KCCM 60166 into a dispersion of the vegetable protein; And
Purifying the fermented vegetable protein and powdering; Method of producing a vegetable protein hydrolyzate comprising.
상기 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166의 프로테아제 및 글루타미나아제의 활성을 향상시키는 단계는
아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166를 0.5~3㎜의 크기로 분쇄(grinding)하는 단계; 및
5~20g/L 유기질소원, 5~20g/L 멸균 포도당, 5~20g/L 효모추출물, 1~10g/L 인산칼륨, 0.1~2g/L 황산 마그네슘을 포함하는 배양액에 상기 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166를 배양하는 것을 포함하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 1,
Enhancing the activity of the protease and glutaminase of Aspergillus duckase KCCM 12042 or Aspergillus duckase KCCM 60166
Grinding Aspergillus ducki KCCM 12042 or Aspergillus ducki KCCM 60166 to a size of 0.5 to 3 mm; And
The Aspergillus duckling agent in a culture medium containing 5-20 g / L organic nitrogen source, 5-20 g / L sterile glucose, 5-20 g / L yeast extract, 1-10 g / L potassium phosphate, and 0.1-2 g / L magnesium sulfate A method for producing a plant protein hydrolyzate comprising culturing KCCM 12042 or Aspergillus duckase KCCM 60166.
상기 유기질소원은 탈지대두, 소맥 글루텐 및 분리대두단백으로 이루어진 그룹에서 적어도 하나 선택되는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 2,
Wherein said organic nitrogen source is at least one selected from the group consisting of skim soybean, wheat gluten and soy protein isolate.
상기 식물성 단백질은 소맥 글루텐, 콩 단백질, 옥수수 단백질 또는 쌀 단백질인 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 1,
The vegetable protein is wheat gluten, soy protein, corn protein or rice protein manufacturing method of plant protein hydrolyzate.
상기 식물성 단백질의 평균 입자 크기는 10~100㎛인 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. 6. The method according to claim 1 or 5,
Method for producing a vegetable protein hydrolyzate having an average particle size of the vegetable protein is 10 ~ 100㎛.
상기 식물성 단백질 분산액을 115~125℃에서 15~25분간 멸균하는 단계를 더 포함하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 1,
Method for producing a vegetable protein hydrolyzate further comprises the step of sterilizing the vegetable protein dispersion at 115 ~ 125 ℃ 15-25 minutes.
상기 발효하는 단계는 28~36℃에서 6시간 내지 5일간 1차 발효하는 단계 및 40~50℃에서 3시간 내지 5일간 2차 발효하는 단계를 포함하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 1,
The fermentation is a method of producing a plant protein hydrolyzate comprising the first fermentation at 28 ~ 36 ℃ 6 hours to 5 days and the second fermentation at 40 ~ 50 ℃ 3 hours to 5 days.
상기 발효하는 단계는 0~6%의 염 농도 하에서 교반하면서 이루어지는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법.The method according to claim 1 or 8,
The fermentation is a method of producing a plant protein hydrolyzate while stirring under a salt concentration of 0 ~ 6%.
발효 전의 상기 아스퍼질러스 오리제 KCCM 12042 또는 아스퍼질러스 오리제 KCCM 60166는 계대배양하면서 보관하거나 동결 건조상태로 보관하는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method according to claim 1 or 2,
The method of producing a vegetable protein hydrolyzate of the Aspergillus arige KCCM 12042 or Aspergillus arige KCCM 60166 before fermentation is stored while subcultured or stored in lyophilized state.
상기 계대배양은 1회 또는 2회 진행되는 식물성 단백질 가수분해물의 제조방법. The method of claim 10,
The subculture is a method of producing a vegetable protein hydrolyzate that proceeds once or twice.
글루탐산 함량이 총 건조 중량에 대하여 5~20%이고, 펩타이드의 함량이 총 건조 중량에 대하여 20~60%인 식물성 단백질 가수분해물.Vegetable protein hydrolyzate prepared by claim 1,
Vegetable protein hydrolyzate, wherein the glutamic acid content is 5-20% by weight of the total dry weight and the peptide content is 20-60% by weight of the total dry weight.
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