KR100739022B1

KR100739022B1 - 설탕액을 이용한 풀루란의 연속 생산 방법

Info

Publication number: KR100739022B1
Application number: KR1020050121550A
Authority: KR
Inventors: 이진우
Original assignee: 동아대학교 산학협력단
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-07-12

Abstract

본 발명은 설탕액을 연속적으로 첨가하면서 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasodium pullulans) 균주를 액체 배양하여 기능성 고분자 중합체인 풀루란(pullulan)을 연속 공정으로 생산함으로써 풀루란의 농도와 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 설탕액을 이용한 풀루란(pullulan)의 연속 생산 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 탄소원으로 설탕과 질소원으로 효모 추출물을 사용한 배지에 풀루란 생산균인 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 접종하여 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm의 교반속도로 배양하면서 연속적으로 10 내지 20% (w/v) 설탕액을 첨가하면서 고 농도의 풀루란을 연속적으로 생산하는 공정을 포함한다.

풀루란은 미생물이 생산하는 기능성 다당류로서 식품의 포장재 및 화장품과 의약품 산업에서 전분의 대용 물질로서 사용되고 있다. 지금까지 알려진 풀루란의 생산 방법은 탄소원으로 포도당 또는 설탕과 질소원으로 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에 풀루란 생산균인 아우레오바시디움 풀루란스 균주를 접종하여 일정시간 배양한 후에 배양액에서 생산된 풀루란을 분리ㆍ정제하는 회분식 공정이었으나 본 발명은 설탕액을 연속적으로 첨가하면서 높은 농도의 풀루란을 계속하여 생산하는 연속공정이다.

본 발명에 의한 공정으로 풀루란을 생산하면 생산농도가 약 3배가 증가한 풀루란을 연속적으로 생산할 수 있다. 또한 회분식 배양에 의하여 생산된 풀루란에 비하여 연속식 배양으로 생산된 풀루란은 균일한 분자량을 가지므로 물성이 향상된 우수한 품질의 풀루란을 제조할 수 있다.

풀루란, 연속배양, 아우레오바시디움 풀루란스, 다당류, 설탕액, 효모

Description

설탕액을 이용한 풀루란의 연속 생산 방법{Method for Continuous production of pullulan with feeding of the sucrose}

도 1은 설탕과 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 사용하여 시간에 따른 균체의 증식 및 풀루란의 생산을 나타낸 그래프이다.

도 2는 설탕과 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 72시간 배양한 후, 배양액의 1/2을 수거하고 동일한 양의 설탕, 효모추출물 및 무기염 등을 첨가하여 얻은 풀루란의 생산을 나타낸 그래프이다.

도 3은 설탕과 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 성분의 배지를 첨가하여 연속 배양할 때, 희석속도가 균체의 증식 및 풀루란의 생산에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.

도 4는 설탕과 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 성분의 배지를 0.025h^-1의 희석속도로 첨가하면서 연속 배양할 때 생산되는 풀루란의 분자량, 평균분자량 및 분산도에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.

도 5는 설탕과 효모 추출물을 사용하여 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 배지를 첨가하여 0.025h^-1의 희석속도로 연속 배양할 때 탄소원인 설탕의 농도가 풀루란의 생산에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 설탕액을 이용한 풀루란(pullulan)의 연속 생산 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설탕액을 연속적으로 첨가하면서 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasodium pullulans) 균주를 액체 배양하여 기능성 고분자 중합체인 풀루란(pullulan)을 연속 공정으로 생산함으로써 풀루란의 농도와 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 설탕액을 이용한 풀루란(pullulan)의 연속 생산 방법에 관한 것이다.

풀루란(pullulan)이란 불완전 곰팡이에 속하는 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasodium pullulans)가 세포 밖으로 분비하는 분비물인 다당류의 일종으로, 급성 독성, 만성 독성, 돌연변이성 등이 전혀 없는 가식성 천연 다당류의 고분자 중합체이다. 이와 같은 특성을 지닌 풀루란은 식품 산업을 비롯한 필름류 등과 같은 여러 가지 무공해 재료의 용도로써 사용되고, 교질화제, 유화제, 안정제 및 젤이 이에 속하며, 식품산업 및 화공산업 등과 같이 광범위한 분야에 그 이용 가능성이 모색되고 있다. 특히 식품산업분야에서 식품의 질을 향상시키기 위하여 필수 불가결한 물질이므로 수입량은 계속 증가할 것으로 예측되고 있고 있으나 국내에서는 최근에 개발되어 현재 소량 생산이 되고 있지만 국내의 기술로서 풀루란을 생산하는 비용이 외국에서 수입하는 비용보다 비싸기 때문에 아직까지는 거의 대부분 일본에서 전량 수입하여 사용하고 있는 실정이다.

이에 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대한민국 등록특허공보 제10-339715호(2002. 5. 23 등록)의 고농도 당 성분을 포함하는 식품가공 부산물을 이용한 고분자 중합체 플루란의 제조방법과 대한민국 등록특허공보 제10-414952호(2003. 12. 30 등록)의 식품가공 부산물인 간장박을 이용한 고분자 중합체 플루란의 제조방법에 대한 발명을 완성한 바가 있으나 상기 특허들의 경우에는 풀루란을 회분식 공정에 의해 생산을 함으로써 생산되는 풀루란의 농도와 그 생산성의 향상에는 한계가 있었으며 회분식 배양의 특징상 생산되는 풀루란의 분자 량 등과 같은 성질이 일정하지 않았다.

따라서 풀루란을 생산하는 기술에서 보다 생산성을 높이는 기술을 개발하여 생산단가를 보다 더 낮추거나, 보다 저렴한 배지를 사용하여 직접 생산비를 낮추어야 할 것이나, 이에 대한 국내의 기술은 미미한 실정이다.

이에, 본 발명자는 경제적으로 풀루란을 제조할 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 풀루란의 생산배지에 풀루란 생산균주인 마우레오바시디움 풀루란스 균주를 접종한 후, 설탕액을 연속적으로 첨가하면서 풀루란을 계속하여 연속적으로 생산하는 공정을 개발하게 되었다.

본 발명에 의한 연속 공정으로 풀루란을 생산하면 풀루란의 농도가 약 3배가 증가한 풀루란을 연속적으로 생산할 수 있다. 또한 회분식 배양에 의하여 생산된 풀루란에 비하여 연속식 배양으로 생산된 풀루란은 균일한 분자량을 가지므로 물성이 향상된 우수한 품질의 풀루란을 제조할 수 있음 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 풀루란의 생산성이 낮은 기존의 회분식 생상 공정을 설탕액을 연속적으로 첨가하여 우수한 품질의 풀루란을 연속적으로 생산할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풀루란의 제조방법은 풀루란을 생산하는 미생물을 탄소원으로 20 g/l의 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추추물 및 무기염이 첨가된 배지에 접종하여, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양하고, 이 종균 배양액을 탄소원으로 1)100 g/l의 설탕 및 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 3 내지 5일 동안 배양하면서 2)100 g/l 내지 200 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염이 첨가된 혼합액을 0.01내지 0.04h^-1의 희석속도로 연속적으로 배양액에 첨가하면서 연속적으로 일정량의 배양액의 수거하여 풀루란을 정제하는 공정을 포함한다.

상기에서 100 g/l 내지 200 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염이 첨가된 혼합액은 연속적으로 수거되는 배양액의 양과 동일한 양을 연속적으로 배양액에 첨가함으로써, 배양액의 양이 일정한 양을 계속적으로 유지할 수 있도록 하여야 한다.

그리고 상기에서 연속적으로 수거되는 배양액의 양은 전체 배양액 양의 0.5%(v/v)/h 내지 1.5%(v/v)/h가 바람직하다. 수거되는 배양액의 양이 0.5%(v/v)/h 미만이 될 경우에는 풀루란의 생성율이 저하할 우려가 있고, 1.5%(v/v)/h를 초과할 경우에는 풀루란의 생성율은 일시적으로 향상되나 균체의 희석율이 높아서 점차적으로 풀루란 생산균이 모두 유출될 우려가 있다.

이하, 본 발명의 설탕액의 연속적 첨가에 의한 풀루란의 제조방법을 공정별로 나누어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1공정: 풀루란 생산균주의 배양

풀루란을 생산하는 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 탄소원으로 20 g/l의 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염을 포함하는 배지에 접종하고 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양한 종균 배양액을 탄소원으로 3) 0 내지 300 g/l의 설탕 및 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 배양에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 3 내지 5일 동안 배양하여 배양액을 수득한다. 배지의 첨가하는 무기염의 종류 및 농도는 3 내지 5g/l의 K₂HPO₄, 0.01 내지 1g/l의 MgSO₄ _·7H₂O, 0.3 내지 1.5g/l의 (NH₄)₂SO₄및0.5 내지 3.0g/l의 NaCl이었다.

아래 [표 1]에서와 같이 탄소원인 설탕의 농도를 증가할수록 풀루란을 생산하는 균체의 농도와 풀루란의 생산농도는 증가하였으나 설탕의 농도가 100 g/l일 때 설탕에서 풀루란으로의 최고 변환율을 나타냈다.

아루레오바시디움 풀루란스 HP-2001균주를 사용하여 풀루란을 생산할 때, 설탕의 농도가 풀루란의 생산에 미치는 영향

설탕의 농도 (g/l)	pH	건조균체 (g/l)	풀루란 (g/l)	풀루란 변환율
0	6.8	1.3	0.9	-
20	4.4	6.2	5.9	0.30
50	3.4	11.3	17.5	0.35
75	3.4	12.5	28.7	0.38
100	3.2	13.5	40.0	0.40
150	3.2	14.5	47.6	0.32
200	3.2	15.1	54.2	0.27
300	3.3	19.9	53.0	0.07

참고로 도 1은 탄소원으로 100 g/l의 설탕과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물을 사용한 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 사용하여 풀루란을 생산할 때, 시간에 따른 균체의 증식 및 풀루란의 생산 등을 나타낸 그래프로서, 풀루란의 생성이 증가함에 따라 첨가한 설탕의 잔량은 감소됨을 알 수 있다. 도 1에서 ●은 수소이온농도, ■은 건조균체량, ▲은 용존 산소, ○은 풀루란, △은 잔당을 나타낸다.

제 2공정: 배양액에서 풀루란의 추출 및 풀루란의 제조

전기 수득된 배양액을 원심분리하여 얻은 상등액에 유기용매를 가하여 추출하고, 전기 추출액을 원심분리하여 침전물을 수득한다: 이때, 원심분리는 5000 내지 9000× g의 범위에서 10 내지 30분 동안 실시하고, 유기용매는 이소프로판올올 또는 에탄올을 사용한다.

전기 침전물을 증류수에 용해시킨 후, 투석하여 투석 내부분획을 수득하고, 전기 투석 내부분획을 진공 동결건조한다: 이때, 투석은 배제 분자량이 10,000 내지 15,000인 것을 사용하여 1 내지 5일 동안 증류수를 3 내지 7회 교체함으로써 수행한다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 식품산업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시 예 1: 제조된 풀루란의 분석

제 1, 2 및 3 공정을 통하여 생산된 풀루란을 박막 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC)와 가스 크로마토그래피(gas chromatography, GC)를 사용하여 분석하였다. 전기 실시예 및 비교실시예에서 제조한 풀루란을 1N HCl을 사용하여 100℃에서 2시간 가수분해시킨 후, 박막 크로마토그래피를 실시하였으며, 시판되는 풀루란(Sigma Co.,U.S.A.)을 대조구로 사용하였다. 박막 크로마토그래피의 전개용매는 부탄올, 피리딘 및 증류수를 6 : 4 : 3의 비율(v/v/v)로 혼합한 용액을 사용하였으며, 아닐린(aniline)과 디페닐아민(diphenylamine)을 각각 1%(v/v)의 농도로 아세톤에 만든 용액(5㎖)과 85% 인산용액(1㎖)을 혼합하여 만든 용액을 발색시약으로 사용하여 전개된 풀루란을 확인하였다. 아울러, 가스 크로마토그래피(GC Model 5890, Hewlett-Packard, U.S.A.)는 헬륨을 이동상으로 사용하고, 주입속도는 1.2㎖/분, 압력은 16.5기압으로 진행하였다. 분석은 시료 주입시 200℃로 3분 동안 유지시키고, 1분당 8℃씩 증가하여 280℃에서 실시하였으며, 시판되고 있는 풀루란(Sigma Co., U.S.A.)을 대조구로 사용하여 확인하였다.

제 3공정: 풀루란 생산배지의 치환에 의한 풀루란의 생산성 증대

풀루란을 생산하는 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 탄소원으로 20 g/l의 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염을 포함하는 배지에 접종하고 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양한 종균 배양액을 탄소원으로 0 내지 300 g/l의 설탕 및 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 배양에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 3일 동안 배양한 후, 배양액의 1/2을 수거하여 풀루란을 분리 및 정제한다. 수거한 배양액의 부피에 해당하는 1) 100 g/l의 설탕액, 2) 100 g/l의 설탕 및 2,5 g/l 의 효모추출액 및 3) 100 g/l의 설탕, 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염이 포함된 혼합액을 각각 첨가하여 배양하면서 균체의 생산 및 풀루란의 생산을 비교하였다.

각기 다른 성분의 혼합액을 첨가하여 풀루란의 생산에 미치는 영향을 관찰한 결과, 도 2에 도시된 바와 같이 탄소원으로 100 g/l의 설탕과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물을 사용한 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 접종하여 72시간 배양한 후, 배양액의 1/2을 수거하고 동일한 양의 100 g/l의 설탕액 (■), 100 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 (▲) 및 100 g/l의 설탕, 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염(○)을 각각 첨가한 경우, 100 g/l의 설탕, 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염(○)의 혼합액을 첨가하였을 때가 가장 높은 생산성의 증가를 나타났으며 이 혼합액의 구성성분 및 농도는 풀루란의 생산배지의 구성성분 및 농도와 일치하는 것이었다. 즉, 풀루란 생산균주를 풀루란 생산배지에 접종하여 72시간 배양한 후 배양액의 반을 수거하고 같은 부피의 새로운 배지를 첨가하여 배양할 경우, 배지를 치환하지 않은 경우, 탄소원만 첨가한 경우 및 탄소원과 질소원을 첨가한 경우에 비하여 높은 생산성을 나타냈다. 각각의 경우에 균체의 농도 및 풀루란의 생산성은 아래 [표 2]의 내용에서와 같이 72시간 배양한 후에 탄소원, 탄소원 및 질소원 또는 탄소원, 질소원 및 무기염의 혼합액을 첨가한 경우에 첨가하지 않은 경우에 비하여 생산된 풀루란의 총량은 2.1배이었다. 따라서 연속적으로 배지를 치환하여 풀루란을 생산할 경우에 첨가하는 혼합액은 풀루란의 생산 배지와 같은 성분을 첨가하였을 경우에 풀루란의 생산성이 가장 높았다는 사실을 확인하였다.

5L의 생산배지를 첨가한 7L의 생물배양기에서 아루레오바시디움 풀루란스 HP-2001균주를 사용하여 풀루란을 생산할 때, 배지의 치환이 풀루란의 생산에 미치는 영향

구 분	치환 배지의 성분
구 분	가¹⁾	나²⁾	다³⁾	라⁴⁾
배양시간 (h)	72	120	120	120
pH	3.4	3.4	3.5	3.3
건조균체	16.7	14.2	17.9	20.5
풀루란	46.7	49.6	65.1	74.9
풀루란 변환율	0.47	0.49	0.59	0.65
풀루란 총 생산량	186.7	291.9	353.9	392.0

제 3공정: 풀루란 생산배지를 첨가하는 최적 속도에 의한 풀루란의 연속적 생산

풀루란을 생산하는 미생물을 탄소원으로 20 g/l 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추추물 및 무기염이 첨가된 배지에 접종하여, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양하고 이 종균 배양액을 탄소원으로 100 g/l의 설탕 및 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 배양하면서 100 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염이 첨가된 혼합액을 0.01내지 0.04h^-1의 희석속도(dilution rate)로 연속적으로 배양액에 첨가하면서 연속적으로 배양액을 수거하여 배양액에서 풀루란을 정제하였다. 도 3은 탄소원으로 100 g/l의 설탕과 질소원으로 2.5 g/l 의 효모 추출물을 사용한 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 성분의 배지를 첨가하여 연속 배양할 때, 희석속도가 균체의 증식 및 풀루란의 생산에 미치는 영향을 나타내는 그래프에 관한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 희석속도가 0.005h^-1까지 균체의 증가를 확인하였으며 희석속도가 0.015h^-1일 때 풀루란의 생산농도가 가장 높았다. 도 3에서 ●은 균체의 증식, ■은 풀루란의 생산을 나타낸다.

제 4공정: 설탕을 포함하는 풀루란 생산배지의 연속적 첨가에 의한 풀루란의 연속적 생산

풀루란을 생산하는 미생물을 탄소원으로 20 g/l의 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추추물 및 무기염이 첨가된 배지에 접종하여, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양하고 이 종균 배양액을 탄소원으로 100 g/l의 설탕 및 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 배양하면서 100 내지 200 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 및 무기염이 첨가된 혼합액을 0.015h^-1의 희석속도(dilution rate)로 연속적으로 배양액에 첨가하면서 연속적으로 배양액을 수거하여 배양액에서 풀루란을 정제하였다. 도 4는 탄소원으로 100 g/l의 설탕과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물을 사용한 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 성분의 배지를 0.025h^-1의 희석속도로 첨가하면서 연속 배양할 때 생산되는 풀루란의 동일한 성분의 배지를 첨가하여 연속 배양할 때, 생산된 풀루란의 분자량, 평균분자량 및 분산도에 미치는 영향을 나타낸 그래프에 관한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 첨가하는 풀루란 생산배지의 탄소원인 설탕의 농도가 100, 150 및 200 g/l일 때 생산되는 풀루란의 평균농도는 69.3, 86.3 및 113.5 g/l이었다. 첨가하는 풀루란 생산배지의 탄소원인 설탕의 농도가 100 g/l에 비하여 200 g/l인 경우의 생산성은 1.6배 향상되었다. 도 4에서 ●은 분자량, ■은 평균분자량, □은 분산도를 나타낸다.

또한 도 5는 탄소원으로 100 g/l의 설탕과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추출물을 사용한 제조한 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 HP-2001 균주를 배양하면서 동일한 배지를 첨가하여 0.025h^-1의 희석속도로 연속 배양할 때 탄소원인 설탕의 농도가 풀루란의 생산에 미치는 영향을 나타낸 그래프에 관한 것으로, 설탕을 포함하는 풀루란 생산배지를 배양액에 연속적으로 첨가하여 생산하는 풀루란의 분자량 및 평균 분자량은 균일하여 기존의 방법으로 생산된 것에 비하여 품질이 향상되었음을 알 수 있었다. 도 5에서 설탕의 농도는 ●이 100 g/l, ■이 150 g/l, ▲이 200 g/l임을 나타낸다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 풀루란을 생산하는 균주를 풀루란 생산배지에 접종하고 일정한 온도로 배양하면서 배양액에 설탕을 포함하는 풀루란 생산배지를 연속적으로 첨가하여 높은 생산성으로 풀루란을 연속적으로 생산하는 제조방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 풀루란의 제조시 질소원으로서 사용되는 효모 추출물을 발효식품 제조 공정의 부산물인 간장박으로 대체하여 사용하기 때문에 직접생산비의 약 60%를 절감할 수 있으며, 특히, 풀루란의 생산성을 약 65% 향상 할 수 있다. 간장박을 사용하여 제조한 풀루란의 분자량이 기존 배지의 질소원인 효모 추출액을 사용하여 제조한 풀루란에 비하여 3 내지 6배가 크므로 물성이 향상된 우수한 품질의 풀루란을 제조할 수 있음을 확인하여, 풀루란 제조시 발효식품 제조 공정의 부산물인 간장박을 질소원으로 사용하기 때문에, 환경오염원의 정화를 위한 처리비용을 절감시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

풀루란을 생산하는 미생물을 탄소원으로 20 g/l의 포도당과 질소원으로 2.5 g/l의 효모 추추물 및 무기염이 첨가된 배지에 접종하여, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 24 내지 48시간 동안 배양하고, 이 종균 배양액을 탄소원인 설탕과 질소원인 효모 추출물 및 무기염이 첨가된 배지에 3 내지 5%(v/v)로 접종하고, 25 내지 35℃에서 150 내지 200rpm으로 3 내지 5일 동안 배양한 후, 설탕 및 효모 추출물과 무기염이 첨가된 혼합액을 0.01 내지 0.04h^-1의 희석속도(dilution rate)로 연속적으로 배양액에 첨가하면서 연속적으로 배양액의 일정량을 수거하여 풀루란을 제조하는 방법에 있어서,

상기 혼합액은 각각 100 g/l 내지 200 g/l의 설탕과 2.5 g/l의 효모추출물 및 3 내지 5g/l의 K₂HPO₄, 0.01 내지 1g/l의 MgSO_4·H₂O, 0.3 내지 1.5g/l의 (NH₄)₂SO₄및0.5 내지 3.0g/l의 NaCl의 무기염을 사용하고,

상기 혼합액의 첨가량은 연속적으로 수거되는 배양액의 양과 동일한 양을 연속적으로 배양액에 첨가하며,

그리고 상기 수거되는 배양액의 양은 전체 배양액 양의 0.5%(v/v)/h 내지 1.5%(v/v)/h인 것을 특징으로 하는 설탕액을 이용한 풀루란의 연속 생산 방법.
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