발효조를 이용한 Monascus anka의 적색소와 황색소의 생산 = Production of Red and Yellow Pigments from Monascus anka in a Jar Fermenter

국문 초록 (Abstract)

Monascus anka를 이용하여 천연식용색소를 대량생산하기 위한 방법을 개발하기 위하여 발효조를 이용하여 적색소와 황색소의 색소생산의 최적 배양 조건과 생산된 색소의 색깔 특성을 조사하였다. Monascus anka 적색소와 황색소를 생산하였는데, 이들 색소는 균체내색소와 균체외 색소로 구분되었다. 균체의 적색소(ERP)는 494nm에서, 균체외 황색소(EYP)는 380nm에서, 균체내 적색소(IRP)는 506nm에서 그리고 균체내 황색소(IYP)는 388nm에서 최대 흡광도를 나타냈다. 적색소와 황색소 생산, 색조의 특성 및 균체증식력을 배양 온도, pH, 쌀가루 농도, peptone 농도, magnesium sulfate 농도, 통기량 및 교반속도에 대하여 조사한 결과 적색소 생산력은 30℃, 초기 pH 6.0, 쌀가루 농도 3~5%, peptone 농도 0.05%, magnesium sulfate 농도 0.25%, 통기량 0.1vvm 교반속도 300rpm의 조건에서 최대치를 보였으며, 이때 ERP, EYP, IRP 및 IYP는 각각 A_494nm 0.84, A_380 nm 0.71, A_506 nm 1.18, A_388 nm 1.10, L값은 각각 29.40, 6.44, 34,98, 8.94, a값은 각각 5.76, -1.08, 11.83, -1.55, b값은 각각 18-19, 3.41 27.26, 6.16 그리고 균체량은 7.4 g/l을 보였다. 또한 황색소 생산력은 온도의 경우 적색소 생산을 위한 최적온도 보다 높은 35℃ 부근에서 우수하였으며 초기 pH와 쌀가루 농도는 적색소 생산을 위한 최적조건과 같았고, 질소원과 무기염의 농도가 높을수록 그리고 통기량이 많을수록 황색소 생산력이 우수하였다. 적색소와 황색소 생산을 위한 발효조의 교반속도는 100~300 rpm이 적합하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Production of Red and Yellow Pigments from Monascus anda in a Jar Fermenter, Seong-Gook Kang, Jong-Whan Rhim, Soon-Teck Jung^* and Sun-Jae Kim. Department of Food Engineering. Mokpo National University Chonnam, 534-729, Korea - In order to develop the method for mass production of natural food colorant from Monascus anka, optimum cultivation conditions for producing red and yellow pigments by cultivating the mold in a jar fermenter and their color characteristics were investigated. The mold produced red and yellow pigments both intracellularly and extracellularly. These pigments showed unique light absorption characteristics with maximum absorption of 494, 380, 506, and 388 nm for extracellular red pigment (ERP), extracellular yellow pigment (EYP), intracellular red pigment (IRP), and intracellular yellow pigment (IYP), respectively. Optimum conditions for producing red pigments were found to be temperature 30℃, initial pH 6.0, rice powder 3~5%, peptone 0.05%, magnesium sulfate 0.25%, aeration rate 0.1vvm. Optimum temperature for producing yellow pigments was around 35℃ which is higher than that of producing red pigments. The initial pH rice powder concentration for producing yellow pigments were the same as those of producing red pigments. The higher concentration of nitrogen source and inorganic salt, aeration rate, the more the yellow pigments were produced. Them optimum agitation speed was 100~300 rpm for pigment production.