[논문]국내 생막걸리에서 분리한 야생 효모의 특성

정수지; 여수환; 문지영; 최한석; 백성열

doi:10.11002/kjfp.2017.24.7.1043

국내 생막걸리에서 분리한 야생 효모의 특성
Characteristics of wild yeast isolated from non-sterilized Makgeolli in Korea 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.24 no.7, 2017년, pp.1043 - 1051

정수지 (국립농업과학원 농식품자원부) , 여수환 (국립농업과학원 농식품자원부) , 문지영 (국립농업과학원 농식품자원부) , 최한석 (국립농업과학원 농식품자원부) , 백성열 (국립농업과학원 농식품자원부)

초록
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본 연구는 각 지역의 생막걸리에서 분리된 야생 효모의 다앙한 발효학적 특성을 조사하기 위해 34종을 수집하고 효모를 분리, 동정하였다. 야생효모는 62 균주로 분리되었고, 26S rDNA 염기서열을 분석한 결과, Saccharomyces cerevisiae와 Pichia kudriavzevii로 동정 되었다. 62개의 균주들 중 발효학적 특성이 우수한 균주들을 선발하기 위해 황화수소와 $CO_2$ 생성능, 알코올 내성, 응집성 및 향기 성분 생성능을 분석하였다. 알코올 내성과 $CO_2$ 생성능의 상관성을 확인하기 위해 주성분분석(Principal Components Analysis)을 하였다. PC1 양의 방향에 강하게 부하되는 균주는 YM37, YM31, YM32, YM22로 분석되었으며, 총 0.14-0.18 g/72 h의 $CO_2$ 생성으로 대조군에 비해 높은 발효능을 보였고, 이들 중 YM22를 제외하고 불쾌취인 황화수소를 생성하지 않았다. 또한 이 4개의 균주들은 알코올 내성 15% 이상을 보유하며, 응집성은 0.5-1.0 mL 사이인 flocculation type으로 확인되었다. API 분석 및 cerulenin, TFL 저항성을 실험한 결과, 향기성분 생성능이 좋은 효모는 황화수소와 알코올 내성, 응집성 실험에서 우수한 발효학적 특성을 보인 YM37, YM31, YM32, YM22를 포함한 총 33개로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 우리나라 생막걸리에서 분리한 야생 효모의 알코올 발효 및 향미 특성을 확인하였으며, 분리된 야생 효모는 주류 제조의 종균 효모로 이용 가능성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Wild yeasts were isolated from domestic non-sterilized Makgeolli and their fermentation characteristics were analyzed to select the best fermentation seed culture. A total of 65 yeast strains isolated yeasts from non-sterilized Makgeolli and Nuruk. In order to select fermentable strains, hydrogen sulfide, $CO_2$ production ability, alcohol tolerance and aroma component production ability were analyzed. To screen the aromatic strains of isolates, media containing cerulenin, 5,5,5-trifluor-DL-leucine (TFL) and API ZYM kit were used. There were 36 strains resistance to cerulenin and all strains produced esterase and demonstrated tolerance against TFL. Hydrogen sulfide, which could degrade the quality of the fermented beverage, was not produced in 34 yeast. The correlation between alcohol tolerance of yeast and carbon dioxide production was analyzed by principal component analysis. YM22, YM31, YM32 and YM37 produced a total of 0.14-0.18 g/72 h of $CO_2$ indicating high fermentability. Alcohol tolerance was measured by alcohol concentration. YM32, YM37 yeast had 20% alcohol tolerance. As a result, alcohol and flavor characteristics of wild yeast isolated from non-sterilized Makgeolli were analyzed and it was confirmed that yeast was suitable for the production of alcohol.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 2015년도에 개최된 우리 술 품평회에서 입상한 다양한 지역의 생막걸리를 수집하여 야생 효모를 분리 동정하였다. 또한, 이들의 배양특성, 생리특성 및 발효 특성을 조사하여 고부가가치 발효 스타터 개발 가능성을 연구하였다.

제안 방법

본 연구에서는 2015년도에 개최된 우리 술 품평회에서 입상한 다양한 지역의 생막걸리를 수집하여 야생 효모를 분리 동정하였다. 또한, 이들의 배양특성, 생리특성 및 발효 특성을 조사하여 고부가가치 발효 스타터 개발 가능성을 연구하였다.
효모의 알코올 내성과 CO₂ 생성의 상관성 및 특성의 상관관계를 시각적으로 요약하기 위하여 주성분분석(Principal Component Analysis, PCA)을 나타내었다. 주성분분석은 XLSTAT(Paris, France)을 이용하여 분석하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 효모는 전국에서 수집한 34종의 생막걸리에서 분리된 야생 효모 61균주와 누룩에서 분리된 야생 효모 1균주를 사용하였다. 비교 균주로 시판 효모인 Fermivin(Saccharomyces cerevisiae, Oenobrands SAS, France), 송천효모(SCY, S.

성능/효과

0 mL 이상의 High flocculation type의 효모는 없었다. 46개의 효모는 0.5-1.0 mL 사이의 flocculation type이었으며 대조구 SCY를 포함한 16종의 효모는 low flocculation type으로 나타났다.
Cerulenin는 균이 자라면 양성(+)으로, 균이 자라지 않으면 음성(-)으로 하였으며 균의 크기에 따라(+, ++, +++)로 나타내었다. Cerulenin 1% 첨가한 배지에서는 YM33을 제외하고 대조구를 포함한 64종의 균이 자랐고, 2%를 첨가한 배지에서는 36종의 균이 자라 cerulenin에 저항성을 갖는 것으로 나타났다. Ethylcaproate의 생산은 지방산 생합성 효소가 촉진하는 것으로 알려져 있고 지방산 생합성 효소는 cerulenin에 의해 저해되기 때문에 cerulenin 저항성 균주를 찾는다면 ethyl caproate 생산 균주를 찾을 때 유용하게 이용할 수 있다고 보고되었다(26).
시료들의 주성분 중 PC1 양의 방향에 부하되는 효모는 32개로 나타났다. 그 중 양의 방향으로 강하게 부하된 효모는 대조구를 제외한 YM37, YM31, YM32, YM22로 0.14-0.18 g의 높은 CO₂ 생성능을 보였고 15% 이상 알코올에서도 내성이 있어 서로 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 양조효모의 주된 역할은 신속하고 효율적으로 당화액의 당을 전환하고 에탄올 및 이산화탄소를 만드는 것이다(5).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	막걸리란?	막걸리 및 청주, 약주 등 한국의 전통주는 찹쌀, 멥쌀의 전분질을 원료로 하고, 발효제로써 누룩을 첨가하여 술덧을 혼탁하게 제성한 것으로(1) 당화와 발효가 동시에 일어 나는 병행복발효주이다(2). 막걸리의 원료인 누룩은 자연에서 유래한 미생물로 곰팡이, 효모, 젖산균 등 미생물의 종류와 그 비율이 다양하다(3).
	막걸리 및 청주, 약주의 등 전통주가 다양한 맛과 향을 가지는 이유는?	막걸리의 원료인 누룩은 자연에서 유래한 미생물로 곰팡이, 효모, 젖산균 등 미생물의 종류와 그 비율이 다양하다(3). 전통주는 양조시 젖산균, 곰팡이 등으로 인한 효소작용으로 원료 성분이 분해되면서 당, 아미노산, 유기산 등이 생성되고(4) 효모의 유리 아미노산과 핵산 물질이 분해되어 알코올 발효 시 정미성분 형성으로 품질의 조화를 이룬다(4,5). 이러한 미생물의 다양성은 효소 활성, 알코올 발효력, 유기산과 유리 아미노산 함량 등에서 차이를 나타나게 되고 이는 우리 술의 맛, 향기, 색 등의 품질 특성에 영향을 미친다(6).
	막걸리의 원료는?	막걸리 및 청주, 약주 등 한국의 전통주는 찹쌀, 멥쌀의 전분질을 원료로 하고, 발효제로써 누룩을 첨가하여 술덧을 혼탁하게 제성한 것으로(1) 당화와 발효가 동시에 일어 나는 병행복발효주이다(2). 막걸리의 원료인 누룩은 자연에서 유래한 미생물로 곰팡이, 효모, 젖산균 등 미생물의 종류와 그 비율이 다양하다(3). 전통주는 양조시 젖산균, 곰팡이 등으로 인한 효소작용으로 원료 성분이 분해되면서 당, 아미노산, 유기산 등이 생성되고(4) 효모의 유리 아미노산과 핵산 물질이 분해되어 알코올 발효 시 정미성분 형성으로 품질의 조화를 이룬다(4,5).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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