초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 제 1세부과제 : 유용 양조미생물 발굴 •자원화 및 특성분석
가. 누룩의 수집과 유용 양조용 미생물 분리
○ 누룩에서 유용 발효미생물 분리 및 선발하기 위해, 2009부터 2012까지 연차별로 전국을 4개 권역으로 나누어 민속 5일장과 재래시장 등을 방문하여 현지에서 생산된 누룩들을 87점 수집하였고, 형태적으로 분석한 결과, 원형이 39점, 사각형이 7점, 분쇄형이 41점이었다. 원형 누룩의 무게는 평균 908.2 g이며, 크기는 지름이 212.6 mm으로, 두께는 39.3 mm으로 나타났다

Ⅳ. 연구개발결과
1. 제 1세부과제 : 유용 양조미생물 발굴 •자원화 및 특성분석
가. 누룩의 수집과 유용 양조용 미생물 분리
○ 누룩에서 유용 발효미생물 분리 및 선발하기 위해, 2009부터 2012까지 연차별로 전국을 4개 권역으로 나누어 민속 5일장과 재래시장 등을 방문하여 현지에서 생산된 누룩들을 87점 수집하였고, 형태적으로 분석한 결과, 원형이 39점, 사각형이 7점, 분쇄형이 41점이었다. 원형 누룩의 무게는 평균 908.2 g이며, 크기는 지름이 212.6 mm으로, 두께는 39.3 mm으로 나타났다. 사각형 누룩의 무게는 평균 996.6 g이며, 크기(가로×세로)는 176.6 × 166.6 mm, 두께는 44.7 mm으로 나타났다. 미생물 분리 방법은 누룩에서 직접 분리하는 방법과 희석평판 분리방법을 사용하였으며, 분리 후 순수 분리하여 미생물을 보존하였다. 수집된 누룩 87점에서 481주의 곰팡이를 분리하였다. 1차적으로 육안으로 곰팡이 균주를 관찰하여 Aspergillus 속, E urotium 속, M ucor 속, R hizopus 속 등으로 구분하였다.
나. 양조용 미생물 선발 및 미생물 동정
○ 양조용 미생물의 선발은 1차적으로 형태학적으로 사용한 균주 중에서 효소학적 특성이 우수한 균주를 선발하였다. 효소학적 특징은 전분분해능, 단백질분해능, 섬유소분해능 등을 정성적으로 검토하였으며, 각 균주별로 정량분석을 실시하였다. 최종적으로 16균주를 선발하였다. 선발된 균주를 대상으로 미생물 동정과 분류를 실시한 결과, Lichthemia ramosa 1주, R hizopus oryzae 4주, R hizopus delemar 2주, Aspergillus luchuensis 2주, Aspergillus oryzae 6주로 각각 동정되었다.
다. 양조용 미생물 배양특성 및 균주 보존
○ 양조용 미생물의 배양과 생육특성을 분석하기 위해, PDA (BD, USA), MEA(OXOID, UK), CYA (BD, USA), CZA (BD, USA), DG18 (OXOID, UK) 배지 5종을 사용하였다. 배양 온도는 20℃, 25℃, 30℃, 37℃ 및 40℃로 각각 배양하였다. 배양기간은 털곰팡이류의 경우 5일, 그 외 곰팡이는 7일간 배양하였다. 20℃와 25℃에서 털곰팡이는 PDA, MEA, CYA배지에서 생육이 양호하였으나, DG18배지에서는 거의 자라지 않았다. 30℃와 37℃에서는 모든 배지에서 털곰팡이의 생육이 양호하였다. 40℃에서는 37℃의 생육보다 생육도가 낮게 나타났다. Aspergillus 속곰팡이는 저온인 20℃에서 CYA 배지에서 최대 46 mm 정도로 생육이 매우 저조하였다. 저온에서는 CYA 배지가 가장 생육이 높았다. Aspergillus 속 곰팡이의 최적 배양온도는 30℃로 나타났다. 30℃에서는 모든 배지에서 생육이 높았다. 고온인 40℃에서는 Aspergillus 속 곰팡이는 생육이 저조하였으며, 특히, DG18 배지에서 생육이 매우 높게 나타났다.
○ 양조용 미생물 보존을 위해 장기 보존법과 중기 보존법을 이용하였다. 장기 보존법으로는 동결건조 보존법을 사용하였으며, 중기 보존법으로는 냉동고 보존법과 계대배양 보존법을 각각 사용하였다.
2. 제 2 세부과제 : 유용 양조미생물을 활용한 누룩제조 기술 및 활용기술개발
가. 유용 양조미생물을 활용한 개량누룩 제조 및 활용기술 개발
○ 우리나라 토착 유용 양조용 사상균으로서 황국균인 Aspergillus oryzae, 백국균인A. kawachii (A. luchuensis 변경), 흑국균인 A. niger, 거미줄곰팡이인 R hizopus sp., 등을 밀기울 배지에 30℃ 120 rpm으로 4일간 배양 후 여과하여 액체종균으로 사용하였으며, 밀기울과 분쇄밀을 혼합하고 성형 후 30℃에서 발효시켜 누룩을 제조하였으며, 누룩의 품질특성을 비교하였으며, 이때 액체 종국 배양 및 제조조건 설정 : 최적 생육온도 30℃, pH 4.0으로 설정하였다. 분국으로 원료(밀기울, 쌀, 녹두, 쌀가루 및 파쇄 밀)에 따른 다양한 형태의 누룩을 제조하여 각각의 누룩 품질을 비교분석한 결과, 누룩마다 특징적으로 품질의 특성 차가 발생하는 것으로 보아 주류별 맞춤형 누룩 제조시 양조미생물의 선정이 중요한 것으로 여겨진다.
나. 유용 양조미생물을 활용한 신개량누룩 제조 및 활용기술 개발
○ 양조용 사상균인 Aspergillus oryzae, A. kawachii (A. luchuensis 변경), A. niger, R hizopus oryzae 등을 밀기울 배지에 30℃ 120 rpm으로 4일간 배양한 후 여과하여 액체종균으로 사용하여 원료를 분쇄하고 액국을 첨가하여 스테인리스 트레이에 넣고 30℃에서 36시간 발효시켜 속성누룩을 제조하여 각각의 누룩의 품질을 비교분석하여 결과를 나타내었다. 원료(밀기울, 쌀, 녹두, 쌀가루 및 파쇄 밀) 및 균주별로 제조된 속성누룩의 품온은 30∼35℃가 적정한 것으로 나타났으며, 이로 인해종래의 제조 기간 1개월에서 4∼6일의 제조 기간으로 약 24일의 제조 기간을 단축할 수 있었고, 단용누룩 3종 혼용누룩 3종 분쇄 밀 단용누룩 3종으로 9종의 약주를 제조하여 품질을 비교하였으며, 주질의 품질 고급화 및 차별화를 이루어 지역별 다양한 주류가 개발될 것으로 예상된다.
다. 간이 누룩 제조조건 및 기술 확립 및 개발 누룩을 이용한 양조적성 구명
○ 양조용 사상균인 A. oryzae N279, A. kawachii, A. niger, R hizopus oryzae N235, R . oryzae N174, Absidia corymbifera N42 (Lichtheimia corymbifera 변경)등을 밀기울 배지에 30℃ 120 rpm으로 4일간 배양한 후 여과하여 액체종균으로 사용하여 사용 원료(밀기울, 미강, 쌀가루, 녹두)와 균주에 따라 단용 및 혼용누룩 18종류를 제조하고 각각의 누룩의 품질을 비교분석하여 결과를 나타내었다. 또한 개발누룩을 이용한 저온발효법으로 탁·약주를 제조하여 양조적성을 비교하였으며, 이결과로 발효제의 원료와 관여 미생물에 의해 신개념의 약주제조가 가능할 것으로 여겨진다.
라. 벌크 및 누들형 발효공법에 의한 전통주용 전용누룩 개발
○ 1세부과제에서 전국의 전통누룩으로부터 효소활성이 뛰어난 6종류의 곰팡이 즉, Aspergillus oryzae N279, A. kawachii, A. niger, A. acidus 34-1, Lichtheimia corymbifera N42, R hizopus oryzae N174를 분양 받아 병국인 밀 누룩제조용 균주로 사용하여 밀 누룩 및 쌀누룩을 제조하고 개발 누룩을 진공포장지에–20℃에서 보관하는 방법이 품질을 유지하는데 가장 적절한 방법으로 확인되었으며, 탁주와 약주에 대한 양조적성을 확인하고 품질을 비교한 결과, 약주에는 A. acidus 34-1이 가장 우수한 것으로 나타났고, 탁주는 사용 누룩의 종류, 배합비율 및 쌀품종에 따라 다양한 주질을 가진 주류가 나타나 지역별 특징적인 주류제조가 가능할 것으로 여겨진다.
마. 전용누룩을 이용한 주류별 농가형 양조시스템 개발
○ 탁주 및 약주용 양조재료세트를 개발하고자 효모 4종 중 우수한 알코올 생성능을 가진 균주를 선발하고 양조용 곰팡이 A. luchuensis 34-1, L. ramosa CN042, A. oryzae N279, R . oryzae CN174를 쌀누룩 제조용 균주로 사용하고 탁·약주에 대한양조적성을 확인한 결과, 쌀 품종과 균주에 따라 주질 특성이 다양하게 나타났고, 여뀌 잎 및 겨우살이 잎을 첨가하여 약용누룩을 제조한 결과 대조구와 거의 유사한 품질특성을 보였으며 이를 활용한 약용주는 대조구에 비해 좋은 품질특성을 가지는 것으로 나타나 한방 약초를 이용하여 좋은 약주를 빚을 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract ▼

Ⅲ. Results and Recommendation
Section 1. Selection of brewing fungi and characteristic of selected strains
A . Collection of nuruk and isolation of brewing fungi
❍For the isolation and preservation of available microorganism on brewing industry, we searched the useful microorganism from the

Ⅲ. Results and Recommendation
Section 1. Selection of brewing fungi and characteristic of selected strains
A . Collection of nuruk and isolation of brewing fungi
❍For the isolation and preservation of available microorganism on brewing industry, we searched the useful microorganism from the commercial and traditional nuruk in domestic. We collected the 87 nuruk throughout of Korea and analyzed these, 481 strains of fungi were isolated from the nuruk by dilution plate methods with DG18 medium and their genera were identified by morphological and molecular characteristics.
B. Selection of fungi and identification
❍We analyzed extracellular enzyme productivity of the 481 strains by amylase, protease, cellulase activity, and selected 16 strains, which were composed of 6 strains of A. oryzae, 2 of A. luchuensis, 2 of R . delemar, 4 of R . oryzae and 1 of L. ramosa showed a better productivity of the saccharogenic and dextrinogenic enzymes in cooked wheat bran culture. The identification result of 16 strains using ITS1 and ITS4 primer was the Aspergillus sp., and R hizopus sp. were identified as well.
These results indicated that these isolated fungi were proper strains for making nuruk of good quality.
C. Characteristics of culture and preservation of fungi
❍We analyzed characteristics of culture and preservation of fungi by using the medium (PDA, MEA, CYA, CZA and DG18). The brewing fungi were cultured at 20℃, 25℃, 30℃, 37℃ and 40℃. The Zygomycota (CN044, CN084, CN105, CN174, 26-4, 58-8, 82-7) were good growth with culture medium PDA, MEA, CYA at 20℃ and 25℃, but they were little growth with DG18 medium. CYA medium was better growth at low temperature. The optimum culture temperature was 30℃ on Aspergillus genus fungi. All of fungi was high growth with 5 culture medium at 30℃.
❍The most effective way to preserve many fungi is the lyophilized storage, freezing and serial transfer. We preserved selected fungi with the lyophilized storage, freezing and serial transfer method.
Section 2. A pplication technology and nuruk manufacture of useful brewing microorganisms
A . A pplication technology and modified nuruk manufacture of useful brewing microorganisms
❍The various brewing fungus (Aspergillus oryzae, A. kawachii, A. niger, R hizopus sp.) used liquid starter after 30℃, 120 rpm and 4 days cultivated wheat bran broth, wheat bran and grinding wheat mixed, formed and 30℃ fermentation nuruk manufactured. Comparison on quality characteristics of nuruk, at this time liquid starter cultivation and manufacture condition was 30℃, pH 4.0. We were manufactured various grinding nuruk as materials (wheat bran, rice, mung-bean, rice flour and grinding wheat) and quality characteristics compared relatively. In this results, specific quality characteristics caused by differences to each nuruk, when liquor customized nuruk selection of brewing microorganisms is considered an important in the manufacture
B. A pplication technology and new improvement nuruk manufacture of useful brewing microorganisms
❍We compared quality characteristics of preparing brewing Yakju using 9 types nuruk, respectively. The various brewing fungus (A. oryzae, A. kawachii, A. niger, R . oryzae) used liquid starter after 30℃, 120 rpm and 4 days cultivated wheat bran broth, liquid starter was added to the grinded raw material and placed in stainless steel trays manufacturing simplicity nuruk at 30℃, 36 hour. Temperature of fermenting material of simplicity nuruk was found to be a suitable at 30∼35℃, therefore 1 month of this conventional manufacturing time can be shortened 4∼6 days to about 24 days. 3 types of single nuruk, 3 types of mix nuruk and 3 types of grinded wheat manufacturing 9 type of Yakju to compared quality characteristics.
Advanced of Yakju quality and differentiation were expected to developed a various liquor by region.
C. The simplicity nuruk manufacture condition and technology development and establish of brewing test
❍The brewing fungus (A. oryzae N279, A. kawachii, A. niger, R . oryzae N235, R . oryzae N174, Absidia corymbifera N42 (Lichtheimia corymbifera) used liquid starter after 30℃, 120 rpm and 4 days cultivated wheat bran broth, liquid starter was added to the raw materials and strain type manufacturing 18 types of single and mixed nuruk and analyze the quality of each nuruk compares their characteristics.
Also, we were manufactured Takju & Yakju using develop nuruks by low temperature fermentation method and compared brewing test. In this results, there is believed to be possible manufacturing a new concept of Yakju by nuruks materials and microbial involved.
D. Development of exclusive nuruk by bulk and noodle type fermentation method ❍High enzyme activity of 6 species nuruk fungus (A. oryzae N279, A. kawachii (A. luchuensis), A. niger, A. acidus (A. luchuensis) 34-1, L. corymbifera N42, R . oryzae N174) separated from the country' s traditional nuruk were accepted to 1st section which we manufactured wheat and rice nuruks, and compared to quality characteristics. The storage of development high quality solid starter was evaluated according to storage period and temperature. Solid starter was kept safe in zipper bag than vacuum package at -20℃ and 4℃ for a month. The overall enzyme activities on various temperature was activated -20℃, 4℃, 30℃. We were established aptitude brewing for Takju and Yakju, A. luchuensis made Yakju indicated the best acceptability and other has been found second significant.
Therefore, unique taste or flavor and a variety of Korean traditional liquor is expected to be able to manufacture, depending on used the brewing strains.
E. Development of farm-made brewing system using exclusive nuruk
❍We had developed for Takju and Yakju quick brewing ingredient set, out of 4 species of yeast selected with excellent alcohol-producing ability and manufactured rice nuruk using brewing fungus (A. luchuensis 34-1, L. ramosa CN042, A. oryzae N279, R . oryzae CN174) and established brewing test for Takju and Yakju. The quality of traditional liquor have depending on rice varieties and strains showed a variety of characteristics, we manufactured herb nuruk using water pepper and mistletoe, herb nuruk showed almost the same quality characteristics on control. The herb Yakju have excellent quality characteristics than control Yakju, so we will manufacturing good Yakju using oriental medical herb.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 9
• 목 차 ... 13
• 제 1 장 서 론 ... 14
• 제 1절 경제적 가치 ... 14
• 제 2절 산업적 중요성 ... 15
• 제 3절 연구 개발의 필요성 ... 15
• 제 4절 국내외 주류시장 트렌드 변화 ... 16
• 제 5절 우리 술의 품질 다양화 및 현대화를 위한 연구 방향 ... 16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1절 국외 기술개발 현황 ... 18
• 제 2절 국내 기술개발 현황 ... 19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 세부과제: 유용 양조미생물 발굴 • 자원화 및 특성분석 ... 21
• 제 2 세부과제: 유용 양조미생물을 활용한 누룩제조 기술 및 활용기술 개발 ... 66
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 192
• 1절 : 목표대비 대외달성도 ... 192
• 2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 193
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 194
• 제 1절 연구의 필요성 ... 194
• 제 2절 응용방안 ... 194
• 제 3절 기업화 추진방안 ... 195
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 196
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 197
• 1. 연구내용 표기 변경 ... 197
• 2. 연구원 변경 ... 197
• 3. 균주명 변경 ... 197
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 198
• 제 9 장 참고문헌 ... 199
• 끝페이지 ... 203