보다 쉽고 간단한 발효공정 모니터링

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-13

맥주 제조 및 발효과정에서 고품질을 보장하기 위해서 맥주공장 발효공정의 생산 공정은 매우 정밀하게 모니터링된다. 앞으로는 프라운호퍼 실험실에서 새로 개발된 고분자 분말을 사용하여 이 모니터링 공정을 보다 쉽고 간단하게 진행할 수가 있다. 또한, 제조업체들은 우유, 주스, 콜라, 적포도주와 같은 음료수를 빠르게 검색할 수 있다. 맛이 풍부하고 맵고 맛있고, 특히 더운 여름에는 신선하게 유지되는 것이 중요하다. 맥주는 세계에서 매우 인기가 있어 발효공정에서 일하는 사람들은 항상 고품질의 음료를 제공하는 것이 필수적이다. 이러한 점을 분명히 하기 위해 회사는 해로운 마이크로유기체가 없는 제품을 유지하기 위해 노력하고 있다. 이는 발효 공정 동안에 맥주에 들어가는 병원균들이 음료수의 맛을 줄이기 때문이다. 이들은 맛과 냄새에서 매우 큰 변화를 제공하며 또한 탁하거나, 쓴 맛을 제공하거나 해로운 상태가 될 수 있다. 따라서 지속하여 품질을 유지하는 것이 생사 공정에서 중요하다. 그러나 기존의 마이크로생물학적인 방법은 음료수에서 박테리아 및 이스트와 같은 나쁜 유기체를 감지하는데 5~7일이 필요하였다. 이는 너무 오래 걸리는 것이어서 바른 방법을 제시하기가 어렵다. Troisdorf의 GEN-IAL 회사와 협력하여 Potsdam에 있는 프라운호퍼 응용 고분자 연구 IAP의 연구원들은 이들 시험들을 상당히 간단하게 만들고 필요한 시간을 줄여주는 고분자 분말을 개발하였다. 회사는 품질 조절을 위한 분석 도구들과 함께 발효된 것을 제공한다. 시험으로부터 신뢰성 있는 결과를 얻는 데에는 2~3일이 걸린다. 최근까지 맥주는 특별한 장비에서 여과되었다. 이 공정에 의하면 박테리아는 분리막에 그대로 남아 있게 되어 현미경으로 시험될 수 있기 이전에 특별한 배양 매체 내에서 정교하게 배양된다. IAP에서 개발된 새로운 고분자 분말을 가지고 이 공정을 대체할 수 있다. 분말은 액체 시료에 첨가된다. 분말의 기능화된 표면은 박테리아를 효과적으로 결합하게 된다. 해로운 물질들은 100~200마이크로 분말 입자들에 접착된다. 이들은 특별하게 개발된 시스템 내에서 미생물과 함께 쉽게 제거될 수 있고 다양한 마이크로생물학적 방법을 사용하여 직접 분석될 수 있다. 양분을 가진 매체 내에서 시간이 소비되는 배양은 더 이상 필요하지 않다. 새로운 방법으로 음식 전문가들은 이전의 분리막 여과 방법으로는 도저히 알 수 없었던 맥주와 다른 음료수가 해로운 병원균에 감염되었는지에 대한 조사를 할 수 있다. “분리막 여과는 과일 주스, 우유, 콜라 및 적포도주와 같은 음료수의 품질 조절을 위해서는 적당하지 않다. 이들은 매우 많은 고형물을 포함하고 있거나 쉽게 필터가 많은 부유물을 포함하고 있다”고 IAP의 과학자인 Andreas Holländer 박사는 설명한다. 발효물들은 또한 분리막 필터를 통해 1리터까지 소량으로 시험할 수 있다. 고분자 분말로는 30리터까지 시험이 가능하다. “작은 양의 미생물이 대량의 액체에서 추출되어야만 하는 반면에 새로운 기술은 유용하다”고 Holländer는 말한다. “대량의 음료수에서 작은 오염물질을 찾아내는 것이 가능하기 때문에 분말을 사용함으로써 식품 안정성이 증가한다”고 Gen-IAL의 책임자인 Jutta Schönling은 말한다. 분말 입자의 표면을 기능화시키는 장비도 Holländer 박사 및 그의 연구팀에 의해 개발되었으며 이 장비를 파일럿 생산에서 GEN-IAL 회사가 사용할 것이다. 이는 2015년에 시행될 예정이며 관심이 있는 사용자들은 봄에 분말을 구매할 수 있다. http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2015/january/beer-milk-and-co-in-bacteria-quik-test.html