KR101913806B1 - 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법 - Google Patents

수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수산부산물을 폐기하지 않고 동식물의 영양제로 활용할 수 있는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방에 관한 기술로서,
이의 제조방법은 수산부산부산물을 종류별로 선별하는 단계(S1); 상기 선별된 각 수산부산물을 바닷물 또는 염수로 세척하는 단계(S2); 상기 S2단계에서 세척한 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합하는 단계(S3); 상기 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합된 각 수산부산물을 분쇄기에 넣고 죽형태로 분쇄하는 단계(S4); 유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 탱크에 넣고 6개월 이상 상온에서 숙성시키는 단계(S5); 상기 S5단계를 거쳐 숙성된 각 숙성물을 필터장치(1)에 공급 여과시켜 액상으로 추출하는 단계(S6); 및 상기 S6단계에서 수득한 각 액상의 추출물들을 설정된 비율로 혼합하는 단계(S7);를 포함하고, 제조과정에서 식이유황분말과 셀레늄분말을 더 첨가 발효시켜 유기화할 수 있고, 식물용 영양제의 경우 목초액을 더 첨가할 수 있다.

Description

수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법{Nutrient for animal and plant life using marine aquatic products and method of manufacturing thereof}
본 발명은 수산부산물을 폐기하지 않고 동,식물의 영양제로 활용할 수 있는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 싱싱한 소형 잡어와 해조류를 포함한 수산부산물을 종류별로 선별하고 선별된 각 수산부산물을 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합 숙성시켜 액상으로 추출하고, 추출된 각 액상의 영양제들을 동식물의 성장 발달에 맞게 배합하여 맞춤형 영양제를 제공할 수 있는 수산부산물을 이용한 동식물용 영양제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
소형 잡어는 판매가 이루어지지 않기 때문에 부가가치가 없어 죽은 상태로 어로 작업이 진행되는 바다에 버려지거나 또는 폐기물로 처리되어 환경을 해치는 문제가 있다.
이렇게 버려지거나 폐기되는 어류는 단백질이 풍부하므로 가공하여 재활용하는 것이 바람직하며, 특히 액상으로 가공 처리하여 동,식물의 영양제로 공급하면 동,식물의 성장을 촉진시킬 수 있어 농가 소득에 큰 도움이 된다.
이러한 경향에 맞추어 최근에는 버려지는 어류와 수산부산물을 이용하여 비료를 제조하는 방법이 개발되고 있다. 이와 같이 어류와 수산부산물을 이용하여 비료를 제조하는 방법은 대한민국 공개특허 제10-2013-0042952호의 수산물과 수산부산물을 이용한 친환경 사료 및 기능성 비료의 제조방법이 제시되고 있다. 이의 제조방법은 해상에서 대량생산되는 수산물, 미이용 수산물, 수산물 가공공장에서 수집된 어류, 조개류, 갑각류나 미역 및 다시마 등 각종 해양 동식물과 부산물을 재료로써 선별 및 정선하여 가공처리를 위해 준비하는 제 1단계; 상기 수산 부산물을 처리장치 본체(100)의 공급구(110)를 통해 드럼(200)으로 투입하여 교반수단에 의해 교반과 분쇄를 동시에 수행하며, 교반과 분쇄과정 중 재료의 발효를 위한 종균의 에너지 축적을 위해 당밀을 첨가하는 제 2단계; 교반과 분쇄과정이 완료되면 발효할 재료에 당밀과 미강을 골고루 뿌리면서 각종 배양종균을 함께 투입하여 발열체(800)를 가온하고 송풍기를 가동하여 발효ㆍ건조하거나 미생물을 이용하지 않고 원물 그대로 건조하는 제 3단계; 및 발효ㆍ건조과정의 일정시간이 경과한 후 별도의 클럼블링장치로 마무리하여 분말상태로 제품화하는 제 4단계;를 포함하되,
상기 제 2단계에서의 상기 교반수단은, 드럼의 중심을 관통하여 설치되는 중심축(210)과, 상기 중심축과 직각방향으로 형성되는 다수개의 지지바에 의해 지지되면서 상기 중심축 외곽에 형성되는 임의의 나선을 따라 연속하여 연결 설치되는 하나 이상의 교반 날개(220)와, 상기 중심축과 직각방향으로 형성되는 다수개의 지지바에 의해 지지되면서 상기 중심축 외곽에 형성되는 임의의 나선을 따라 등간격으로 설치되는 다수개의 분쇄해머(230)를 포함하여 교반과 분쇄공정이 동시에 이루어지도록 하고,
상기 제 2단계에서 수산물과 부산물 중 조개류나 갑각류의 경우 투입과 동시에 파쇄와 절단이 이루어지도록, 공급구에 한 쌍의 롤링커터(300)를 설치하여 외면에 형성된 분쇄날이 서로 맞물려 구동하면서 파쇄 및 절단하도록 하는 단계를 포함한다.
그러나, 상기 종래 기술은 3단계에서 발효할 재료에 당밀과 미강을 골고루 뿌리면서 배양종균을 함께 투입하여 발열체(800)를 가온하고 송풍기를 가동하여 발효ㆍ건조하거나 미생물을 이용하지 않고 원물 그대로 건조하는 제 3단계가 진행되기 때문에 건조에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 또한 미생물을 이용하지 않는다고 기재되어 있기 때문에 발효대상이 되는 수산물이 종균에 의해 발효된 후 일정한 형태를 가지고 건조될 수 밖에 없고, 이에 의해 제조된 비료는 본 발명과 같이 액상의 형태로 만들지 못하므로 본 발명의 기술과 다르다.
또한, 어류를 이용하여 비료를 제조하는 다른 방법은 대한민국 공개특허 제10-2010-0035545호의 어류를 이용한 액상비료 및 그 제조방법이 제시되고 있다. 이 기술은 어류 발효시 발생되는 암모니아와 트리메틸아민 성분을 분해하는 락토바실러스 퍼멘텀 JS 균주(Lactobacillus fermentum JS, KCCM 10499)를 어류를 발효시키는 미생물로 이용함으로써, 발효된 어류의 불쾌한 냄새를 감소시킨 액상비료를 얻었다.
그러나 상기 종래 액상비료 제조방법은 발명은 명칭이 액상비료 제조방법이나, 실제 명세서 내용을 보면 어류를 발효시키는 균주에 관한 발명이므로 본원 발명과 상이하다.
또한, 수산폐기물을 이용하여 비료를 제조하는 또 다른 방법은 대한민국 공개특허 제10-2011-0026704호의 수산폐기물을 원료로 하는 생선액상비료 및 그 제조방법이 제시되고 있다.
이 기술은 생선을 가공한 후 발생하는 생선머리, 내장류와 같은 수산폐기물을 공정별로 처리하여 생선액상비료로 제조하는 방법에 있어서, 제조 공정은 제 1 공정으로 수산폐기물을 저온살균 후 파쇄 공정; 제 2 공정으로 호기성 미생물에 의한 빠른 단백질 분해공정; 제 3 공정으로 수중와류에 의한 입자세분화 공정; 제 4 공정으로 혐기성 미생물에 의한 숙성 및 안정화 공정; 제 5 공정으로 균질한 액상비료 수득 후 잔존물은 제 3 공정으로 반송되어 재처리하는 공정; 제 6 공정으로 생선액상비료 제품화 공정별로 분류되어 제조한다.
그러나, 상기 종래 기술은 수중와류에 의한 입자세분화 공정이 포함되어 있고, 또한 호기성 미생물에 의한 숙성공정과 혐기성 미생물에 의한 숙성공정이 분리되는데, 이는 본원발명에 없는 발명이거나 숙성과정이 다른 발명이므로 본 발명과 상이한 기술이다.
또한, 해조류를 이용하여 비료를 제조하는 또 다른 방법은 대한민국 공개특허 제10-2011-0107511호의 해조류를 이용한 기능성 강화 액체비료 및 그 제조방법이 공개되었다. 이 기술은 해조류 분해 추출액 및 기능성 물질로서 교질 키틴을 포함하고, 상기 교질 키틴은 키틴을 산분해시켜 얻어지는 진다.
그러나, 상기 기술은 교질 키틴이 키틴을 산분해시켜 얻어지는 것이므로 본 발명과 상이한 기술이다.
이상에서 설명한 종래 기술들은 어류를 포함한 수산부산물을 이용하여 식물의 성장을 촉진시키는 비료로 사용되지만, 동물용 영양제로 사용하지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 수산부산물을 이용하여 식물은 물론이고 동물의 성장을 촉진시키는 동,식물 영양제가 절실히 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0042952호 대한민국 공개특허 제10-2010-0035545호 대한민국 공개특허 제10-2011-0026704호 대한민국 공개특허 제10-2011-0107511호
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 수산부산물을 이용한 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 싱싱한 잡어와 해조류를 포함한 수산부산물을 종류별로 선별하고 선별된 각 수산부산물을 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합 숙성시켜 액상으로 추출하고, 추출된 각 액상의 영양제들을 동,식물의 성장 발달에 맞게 배합하여 맞춤형 영양제를 제공할 수 있는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수산부산물 숙성과정에서 생명체의 세포 활성에 필수 물질이면서 살균작용과 항균작용을 하고 면역력을 높여주며 질병치료에 도움이 되는 식이유황분말을 첨가하여 이를 섭취한 동,식물의 성장을 촉진시킬 수 있는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 수산부산물 숙성과정에서 아주 강력한 항산화작용을 하는 셀레늄분말을 첨가하여 수산부산물을 장시간 숙성시킬 때 발생하는 활성산소를 분해 제거하여 숙성과정에서 수산부산물이 부패되는 것을 억제하고, 또한 영양제로 제조된 후 섭취하는 동,식물의 질병에 대한 면역력을 향상시키면서 신진대사 과정에서 발생하는 활성산소를 제거하여 질병을 예방하고 성장을 더욱 촉진시킬 수 있는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 제조방법은 싱싱한 수산부산물을 종류별로 선별하는 단계(S1);
상기 선별된 각 수산부산물을 바닷물 또는 염수로 깨끗히 세척하는 단계(S2);
상기 S2단계에서 세척한 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합하는 단계(S3);
상기 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합된 각 수산부산물을 분쇄기에 넣고 걸죽한 죽형태로 분쇄하는 단계(S4);
유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 탱크에 넣고 6개월 이상 상온에서 숙성시키는 단계(S5);
상기 S5단계를 거쳐 숙성된 각 숙성물을 필터장치에 공급 여과시켜 액상으로 추출하는 단계(S6); 및
상기 S6단계에서 수득한 각 액상의 추출물들을 설정된 비율로 배합하는 단계(S7);를 포함한다.
본 발명의 수산부산물은 새우, 게, 멸치, 생선, 해조류를 포함한다.
본 발명은 S3단계에서 수산부산물, 유용미생물, 당밀의 함량은 수산부산물 100중량부를 기준으로 유용미생물 20∼50중량부, 당밀 20∼50중량부를 포함한다.
본 발명은 S3단계에서 유용미생물은 유산균 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로 효모균 40∼60중량부, 광합성세균 5∼25중량부, 방선균 5∼25중량부를 포함한다.
본 발명에 따른 S5단계의 숙성은 유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 뚜껑이 밀폐되지 않은 탱크에 넣고 통풍이 잘 된 장소에 보관하여 상온에서 6개월∼3년 동안 숙성시킨다.
본 발명은 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 배합할 때 식물용 영양제의 함량비율은 새우 액상 추출물 100중량부, 게 액상 추출물 65∼85중량부, 멸치 액상 추출물 15∼35중량부, 생선 액상 추출물15∼35중량부, 해조류 액상 추출물 15∼35중량부를 포함한다.
본 발명은 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 배합할 때 동물용 영양제의 성분 함량비율은 게 액상 추출물 100중량부, 새우 액상 추출물 40∼60중량부, 멸치 액상 추출물 10∼30중량부를 포함한다.
본 발명의 필터장치는 액체를 통과시킬 수 있는 용기(2)의 아래부에서부터 상부로 모래층, 활성탄층, 숯층, 부직포가 순차적으로 적층되어 공급된 추출물을 단계적으로 여과시킨다.
본 발명은 S5단계에서 수산부산물을 숙성시킬 때 수산부산물 100중량부를 기준으로 식이유황분말 0.5∼1.8 중량부, 셀레늄분말 0.3∼1.3 중량부를 포함한다.
본 발명에 따른 식물용 영양제는 새우 액상 추출물 100중량부를 기준으로 목초액 1∼5중량부를 더 포함한다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 동,식물용 영양제는 폐기되는 수산부산물을 이용하여 고단백질의 동,식물용 영양제를 제조함으로써 동,식물의 성장을 촉진시킬 수 있고, 폐기되는 수자원을 재활용하여 해양 환경 오염을 줄일 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은 숙성과정에서 식이유황분말을 첨가하므로 살균작용과 항균작용을 하고 면역력을 높여주며 질병치료에 도움이 되고, 면역력을 향상시켜 성장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수산부산물 숙성과정에서 셀레늄분말이 첨가되므로, 숙성과정에서 셀레늄분말이 활성산소를 분해 제거하여 수산부산물이 부패되는 것을 억제하고, 영양제로 제조된 후 섭취하는 동,식물의 질병에 대한 면역력을 향상시키면서 신진대사 과정에서 발생하는 활성산소를 제거하여 해독작용을 하도록하며, 셀레늄 효능에 따라 여러가지 질병을 예방하여 성장을 더욱 촉진시킬 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 제조 순서도
도 2는 본 발명에 의해 수산부산물이 죽 형태로 분쇄된 상태를 보인 사진
도 3은 본 발명의 수산부산물을 저장하여 숙성 중인 상태를 보인 탱크 사진
도 4는 본 발명에 따른 필터장치의 개략 구성도
도 5는 본 발명에 의해 수산부산물이 보관통에 액상의 추출물로 수득된 상태를 보인 사진
도 6은 본 발명에 의해 얻어진 액상 추출물을 컵에 넣고 촬영한 사진
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수산부산물을 이용한 동식물 영양제 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명은 폐기되는 고단백질의 수산부산물을 유용미생물로 숙성시켜서 액상 형태의 수산부산물을 이용한 동식물 영양제를 제조하는 것이다.
본 발명에 따른 수산부산물을 이용한 동식물 영양제 제조방법은 어획한 싱싱한 수산부산물을 종류별로 선별하는 단계(S1);
상기 선별된 각 수산부산물을 바닷물 또는 염수로 깨끗히 세척하는 단계(S2);
상기 S2단계에서 세척한 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합하는 단계(S3);
상기 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합된 각 수산부산물을 분쇄기에 넣고 걸죽한 죽형태로 분쇄하는 단계(S4);
유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 탱크에 넣고 6개월 이상 상온에서 숙성시키는 단계(S5);
상기 S5단계를 거쳐 숙성된 각 숙성물을 필터장치(1)에 공급 여과시켜 액상으로 추출하는 단계(S6); 및
상기 S6단계에서 수득한 각 액상의 추출물들을 설정된 비율로 배합하는 단계(S7);를 포함한다.
상기 S1단계는 수거한 각종 수산부산물을 종류별로 분리하는 공정이다. 수산부산물을 종류별로 분리하는 이유는 여러가지 수산부산물들이 섞이지 않도록 하여, 각 선별된 단일 수산부산물을 별도로 S1단계∼S6단계를 거치면서 액상의 추출물로 만들고, 이후 제조 마지막 단계인 S7단계에서 다양한 동,식물의 성장 조건에 맞게 액상 추출물을 선택하고 선택된 추출물들을 적정 함량비로 배합하여 각 동,식물에 맞는 영양제를 선택적으로 공급할 수 있도록 하기 위해서이다. 이렇게 되면 수요자들이 요구하는 조건에 따라 액상의 추출물을 선택하고 이들을 배합하여 단시간에 간단히 맞춤형 영양제를 공급할 수 있는 장점이 있다.
앞에서 설명한 종래 비료에 관한 기술들은 제조공정 후반에 제조한 추출물을 사용자의 필요에 따라 선택하고, 그 선택된 추출물의 배합량을 조절할 수 있는 여지가 없었다.
본 발명에 사용되는 수산부산물은 제조된 영양제가 동물용 영양제로 사용되므로 반드시 싱싱한 것을 사용하고, 싱싱한 상태가 변하지 않은 상태에서 S1단계부터 S4단계까지 진행하는 것이 바람직하다. 만약 숙성단계(S5) 이전까지, 즉 S4단계를 마칠 때까지 수산부산물이 부패하면 이에 의해 제조된 영양제는 불량품이 되어 이 영양제를 동물이 섭취할 경우 성장에 해를 끼치는 문제가 발생하기 때문에 사용할 수 없다.
본 발명에 사용되는 수산부산물은 새우, 게, 멸치, 생선, 해조류를 포함한다.
상기 새우는 키토산, 칼슘, 타우린 등이 풍부하여 성장발육, 골다공증, 성인병 예방, 피로회복에 좋은 고단백 저지방식품으로 알려져 있다. 전체 성분의 6~70%가 단백질인 만큼 단백질 함유량이 매우 높으며, 동물성 단백질에는 아미노산이 많아 체지방을 연소시키거나 근육량을 늘릴 때 도움이 되고, 아미노산 중 글리신은 에너지대사 기능을 하거나 독성물질을 해소시키는 해독 기능을 가지고 있다. 또한 새우의 지방은 포화지방이 아닌 불포화지방이어서 혈관 속 콜레스테롤의 수치를 낮춰주는 효과가 있다.
새우 껍질에 많이 존재하는 키토산은 혈액 속에서 떠다니는 콜레스테롤을 흡착해 배출하며, 암 세포의 증식을 억제하는 항암 효과, 활성산소와 유해물질을 없애는 항산화 효과까지 가지고 있다. 또한 새우는 골다공증, 관절염, 루마티즘 관절염 등의 뼈 질환을 예방하는데, 풍부한 칼슘이 뼈에 흡수되어 골격을 단단하게 만들기 때문이다. 또한 새우에 많은 타우린은 간 기능을 개선하는데, 아미노산의 일종인 타우린이 쓸개즙의 분비를 원활하게 해 간이 가진 해독력을 강화시키기 때문이다.
이러한 고단백질로 구성된 새우는 우리나라 연안에서 많이 잡히는 어종이므로 폐기되는 것을 쉽게 구입할 수 있고, 크기가 작아 운반 및 제조과정에서 취급이 용이하다.
상기 게는 지방이 적고 단백질이 많은 음식이다. 게의 단백질은 로이신, 아르기닌 등 필수 아미노산이 많이 들어 있어서 성장기의 어린이에게 좋고 소화성이 좋아서 병의 회복기에 있는 사람이나 허약체질, 노약자에게 매우 좋다. 또한 저지방 식품이므로 비만증, 고혈압, 다이어트에 좋은 것으로 알려져 있다. 본 발명은 크기가 작아 폐기되는 게 뿐만아니라 성게의 경우 버려지는 껍질을 사용하는데, 게의 껍질에는 기틴과 기토산이 많이 함유되어 있다.
키틴은 게·새우 등의 갑각류의 껍질 및 버섯 등 균류의 세포벽을 구성하는 주성분으로 아미노산중합체로 이뤄졌다. 이 키틴을 가열, 진한 알칼리용액에 담가두면 그 분자에서 아세틸기가 떨어져 나가 아미노기로 바뀌는 키토산이 되는 것이다. 동물성 식이섬유로 불리는 키토산과 키틴을 총칭해 ‘기틴질’이라고도 한다.
기틴과 기토산은 실생활에 안 쓰이는 곳이 없는데, 하나의 예로 외과 수술할 때 봉합하는 실로도 쓰이는데 일반 실과 다른 점은 키틴으로 만든 실은 그것을 나중에 빼낼 필요가 없다. 놔두면 자연스럽게 세포의 성분이 되기 때문이다. 의료분야의 경우, 면역력을 높여서 암, 당뇨병, 신장병, 신경통 등에 효과가 있다.
이미 농업 분야에도 키틴과 키토산은 다양하게 활용되고 있으며, 그 예로 토마토를 심어서 키틴과 키토산을 공급 했는데 그렇지 않은 것들보다 생장속도가 매우 빠르다는 보고가 있고, 사과의 경우에 키토산을 처리한 사과는 벌레가 잘 생기지 않으며, 오염된 하수의 정화에도 키토산을 사용한다.
이러한 효능을 가진 게를 본 발명에 사용하면 이미 알려진 바와 같이 유용미생물이 키틴을 분해해 식물에 공급하면 식물병을 없애주고, 토양의 유기물 분해를 촉진하는 미생물 및 식물 생장 촉진 인자들이 다량 분비되 작물의 생장을 촉진시키게 된다.
멸치는 한국인의 식생활과 가장 밀접한 어류이다. 치어나 미성어는 그냥 삶고 말려서 볶음 등으로 이용하며, 성어는 국거리용으로, 생체는 소금에 절여 젓갈로 이용되어 식탁에 오른다.
우리나라 남해안 마른 멸치는 미국 FDA(미국식품의 약국)가 승인한 청정해역에서 어획되는 무공해자연식품으로서 성인병을 예방하는 회분, 핵산, 특히 타우린 및 칼슘의 함유량이 월등하여 성장기의 어린이, 임산부, 노약자는 물론 건강생활을 지향하는 현대 인에게 꼭 필요한 칼슘의 보고이다.
특히 칼슘은 갱년기 여성의 골다공증 예방 및 개선에 좋고, 타우린 성분은 혈관내에 콜레스테롤이 제거하여 혈액순환을 원활하게 해 혈관질환 및 성인병예방에 도움을 주고, 핵산은 체내 세포분열, 성장 촉진 및 단백질 합성 에너지 생산을 생산한다.
멸치의 특징 중의 하나는 자신보다 아주 작은 물고기는 잡아먹지 않고, 플랑크톤을 먹고 자라는데, 부화(孵化) 후 초기에는 동물플랑크톤을 먹지만 성장하면 식물플랑크톤을 먹는다. 즉 멸치는 먹이 사슬의 가장 아래에 있는 물고기인 것이다. 따라서 멸치는 오염된 지용성(脂溶性) 지방을 가진 어류를 먹지 않고 플랑크톤만 먹기 때문에 그 전체가 깨끗한 어류이다.
이러한 멸치를 본 발명에 이용하면 동,식물에 풍부한 칼슘을 공급하여 성장을 촉진시키게 된다.
상기 생선은 싱싱한 잡어를 사용하며 어종은 특별하게 제한하지 않는다. 생선 중에서 아귀는 저지방 생선이면서 단백질과 비타민이 풍부하기 때문에 많이 사용하는 것이 좋다. 또한 등푸른 생선도 많이 사용하면 좋다. 등푸른 생선은 오메가3의 주성분인 EPA와 DHA가 다량 함유되어 있는데, EPA는 콜레스톨 수치 및 혈행 개선에 효과적이고, DHA는 신경계 발달에 효능이 있어 학생들의 학습능력을 높이고 콜레스테롤에서 생성되는 담즙산을 조절하는 기능이 있어 대장암을 억제한다고 알려져 있다. 또한 생선은 동,식물의 신체 조직을 구성하는 단백질이 많이 함유되어 있어 각종 생리활성을 돕는다.
이러한 소형 잡어 생선은 많은 양이 폐기되기 때문에 싱싱한 상태로 구입이 쉽고, 고단백질이므로 본 발명에 이용하면 동,식물에 풍부한 영양을 공급하여 성장을 촉진시키게 된다.
상기 해조류는 대표적인 알칼리 식품으로 흔히 바다의 채소라고 불리우며, 단백질, 당질, 비타민, 무기질의 보고로 알려져 있다. 피를 맑게 해주고 활성산소 생성을 억제하며, 식이섬유가 풍부하다. 해조류에 함유되어 있는 철은 빈혈(貧血)을 예방한다. 고혈압, 동맥경화 등 각종 성인병(생활습관병)과 장암 등 각종 암 발생을 예방하는 데 도움이 된다. 미역, 다시마 등 갈조류에 함유되어 있는 미끈거리는 성분인 알긴산, 푸코이단은 콜레스테롤과 지방 흡수를 억제하고 담즙산을 배설시켜 혈중 콜레스테롤 수치를 낮춘다. 또한 알긴산이 위에서 소장으로 가는 음식의 이동을 지연시켜 혈당의 급격한 상승을 막아준다. 다시마 한 장에는 감자 한 개에 함유된 것보다 많은 양의 칼륨이 들어있다. 칼륨과 알긴산은 소금 성분인 나트륨을 배출해 고혈압을 예방한다고 알려진다.
이러한 해조류의 종류로는 다시마, 미역, 톳, 실말, 대황, 모자반 등의 갈조류와 김, 우뭇가사리,카라니긴 등의 홍조류, 그리고 파래, 청각, 청태 등의 녹조류를 있으며 이들 모두를 사용할 수 있다.
이러한 알칼리 식품인 해조류는 상기에서 언급한 단백질, 당질, 비타민, 무기질 등이 많이 함유되어 있어 동,식물 영양제의 재료로 적합하다.
S1단계에서 수산부산물을 종류별로 선별한 다음에는 선별된 각 수산부산물을 바닷물 또는 염수로 깨끗히 세척하는 단계(S2)가 진행된다.
수거한 수산부산물 몸에는 이물질이 붙어 있으로 이를 제거하기 위해 반드시 바닷물 또는 염수로 세척한다. 만약, 수돗물과 같이 민물로 세척하면 발효과정에서 민물로 인해 부패될 우려가 있다.
S2단계에서 세척이 완료되면, 세척한 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합하는 단계(S3)가 진행된다.
S3단계에서 사용되는 유용미생물은 인간, 동물, 농작물 및 자연환경에 무해하고 유익한 활동을 하는 미생물이다. 이 미생물이 만들어 내는 황산화물질이 인간이나 동식물의 세포를 활성화시켜 유해한 물질을 유익한 물질로 바꾸게 한다. 또한 지나친 산화나 에너지의 소모를 막고 다른 유용미생물과 공존해 함께 할동하는 힘을 가지고 있다.
이러한 유용미생물(Effective Microorganisms)은 토양개량, 자연·유기농업의 이용을 목적으로 개발한 미생물로서, 효모, 유산균, 누룩균, 광합성세균, 방선균 등 인류가 오래 전부터 식품의 발효 등에 이용해 왔던 미생물들이 포함되어 있다. 이러한 미생물들은 강력한 항산화 작용, 혹은 항산화 물질을 생성하며 이를 통해 서로 공생하며 부패를 억제한다. 유용미생물의 효과는 발효시 악취를 억제하고, 물을 깨끗이 정화시키며, 식품 등의 산화를 방지하는 기능을 한다. 이러한 유용미생물은 농업분야에서부터 시작되어 축산분야와 수산분야로 확산되었고, 현재는 의료분야, 환경분야, 미용과 건강분야 등으로 사용범위를 점차 넓혀가고 있는 추세에 있다.
본 발명의 유용미생물의 구성은 유산균 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로 효모균 40∼60중량부, 광합성세균 5∼25중량부, 방선균 5∼25량부를 포함한다.
유산균은 젖산균이라고도 하며, 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 락트산을 생성하는 세균의 총칭이다. 통기혐기성 또는 혐기성으로 젖산발효에 의해 생성되는 젖산에 의해서 병원균과 유해세균의 생육이 저지되는 성질을 유제품(乳製品: 요구르트·치즈 등)·김치류·양조식품(청주·된장·간장) 등의 식품제조에 이용한다. 또한, 포유류의 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제(整腸劑)로도 이용되는 중요한 세균이다. 본 발명의 유용미생물 중에서 사용량이 가장 많아 함량 기준으로 하였다.
효모균은 대장균이나 고초균과는 다른 고등 미생물의 진균류에 속하며, 주로 당을 먹이로 분해하여 알코올과 탄산가스를 만들어 발효를 하기 때문에 술 제조에 이용되며, 술 외에도 된장, 간장 또는 빵을 만드는 데 이용되어 왔다. 산소가 있으나 없으나 원기 완성하게 활동한다. 물속처럼 산소가 없는 상태에서는 당을 알코올과 탄산가스로 분해하여 거품을 내고, 산소가 있으면 각종 아미노산을 합성한다. 약산성 상태에서 증식이 잘되며, 수산부산물을 액상으로 발효시켜 추출할 때 증식되어 아미노산, 호르몬, 비타민 등이 풍부한 액상의 추출물을 만들어 낸다. 효모균이 활발하게 성장할 수 있는 온도는 29~30℃이다.
이와 같이 수산부산물을 발효시키는 효모균은 유산균 대비 40∼60중량부를 사용한다. 효모균을 40중량부 이하 사용하게 되면 효모균이 부족하여 수산부산물을 원활하게 발효시키지 못하는 것은 물론이고 발효에 시간이 많이 소요된다. 60중량부 이상 사용하게 되면 사용량이 불필요하게 많아 별 의미가 없고 비용 낭비만 초래한다.
광합성세균은 빛에너지를 이용하여 탄소동화작용을 하는 세균을 말한다. 엽록소 대신 박테리오클로로필을 가지므로 이산화탄소와 수소화합물을 재료로 광합성이 가능하다. 녹색식물에 의한 광합성작용과는 달리 산소를 발생하지 않으며 물을 전자공여체로 이용할 수 없는 원핵생물을 말한다. 크게는 홍색세균(purple bacteria)과 녹색세균(green bacteria)으로 나누며, 때로는 할로박테리아를 포함시키기도 한다. 이들 홍색 및 녹색 세균은 광합성시 산소를 방출하지 못한다. 이러한 광합성세균은 단독으로는 있으면 안정되지 못하지만 유산균과 효모가 잇는 곳에서는 이들과 협력하여 활발한 발효활동을 수행한다. 논이나 하천, 해안, 뻘 등 물이 존재하는 곳이라면 어디에서든지 존재한다. 이들이 생육하는데 최적인 온도는 약 30℃라고 알려져 있지만 수온이 0℃의 남극의 얼믐밑이나 90℃나 되는 고온지대에서도 서식이 확인되고 있어 상온에서는 활발한 발효를 수행한다. 또한 내염성도 뛰어나서 10%이하의 식염농도에서는 충분히 생육하고, 식염농도가 30%가 되는 염수호에서조차 확인되고 있는 것으로 보아 본 발명의 수산부산물이 염수로 세척하여도 발효에 전혀 상관이 없다.
이러한 광합성세균은 유산균의 함량을 기준으로 5∼25중량부를 사용한다. 광합성세균을 5중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 발효 진행이 늦어지고 숙성이 완전하게 진행되지 않아 수산부산물이 부패할 우려가 있고, 25중량부 이상 사용하게 되면 사용량이 과도하여 효용가치가 있는 임계치를 초과하여 발효에 별 영향이 없고 비용만 낭비된다.
방선균은 세균과 곰팡이의 중간적인 형태를 하고 있는 균으로, 광합성세균이 만들어내는 아미노산 등을 받아서 항균물질을 만들어내는 균이다. 이 항균물질은 병원균을 억제하고 유해한 곰팡이나 세균류가 증식하는 데 필요한 물질을 선취하여 증식을 억제하고, 다른 유용한 미생물을 위해 살기 좋은 환경을 만든다. 이러한 방선균은 각종 유기물의 분해, 특히 난분해성 유기물 분해에 중요한 역할을 한다. 농업적인 측면에서는 토양 속 동식물의 사체를 분해하여 무기물로 변환시켜 토양을 비옥하게 만든다.
이와 같이 수산부산물 숙성시 항균물질을 만드는 방선균은 유산균의 함량을 기준으로 5∼25량부를 사용한다. 방선균을 5중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 발효 진행이 늦어지고 유해한 세균류를 억제하지 못하여 숙성이 완전하게 진행되지 않아 수산부산물이 부패할 우려가 있고, 25중량부 이상 사용하게 되면 발효에 별 영향이 없고 비용만 낭비된다.
이와 같이 구성된 유용미생물은 서로 밀접한 관계에 있는 유산균, 효모균, 광합성세균 및 방선균들이 협력하여 수산부산물을 발효 숙성시켜 액상으로 만드는 역할을 하게 된다.
S3단계에서 사용되는 당밀은 유용미생물의 먹이로 사용된다. 상기 당밀 외에도 설탕을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 흑설탕을 사용하면 좋다. 따라서 유용미생물을 구성하는 각 균들은 당밀을 먹고 활발하게 증식되어 수산부산물을 발효시키게 된다.
S3단계에서 사용되는 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합할 때 함량은 수산부산물 100중량부, 유용미생물 20∼50중량부, 당밀 20∼50중량부를 포함한다.
유용미생물을 20중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 발효가 원활하게 진행되지 않아 숙성에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 숙성과정에서 부패될 우려가 있고, 50중량부 이상 사용하게 되면 불필요하게 사용량이 많고, 당밀 함량을 감안할 때 과도한 사용량으로 당밀 소비를 촉진시켜 발효 초반에 증식이 활발히 진행되고 후반에 먹이 부족으로 발효가 진행되지 않은 문제가 있다. 따라서 유용미생물의 함량은 당밀과 밀접한 관계가 있다.
상기 당밀을 20중량부 이하 사용하면 사용량이 부족하여 유용미생물에 충분한 먹이를 공급할 수 없어 먹이가 소멸되는 발효 후반부에 발효가 진행되지 않은 문제가 있고, 50중량부 이상 사용하게 되면 사용량이 과다하여 발효에 별 영향이 없고 비용만 낭비된다.
S3단계가 진행된 다음에는 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합된 각 수산부산물을 분쇄기에 넣고 걸죽한 죽형태로 분쇄하는 단계(S4)가 진행된다. 각 수산부산물을 죽형태로 분쇄하는 이유는 수산부산물을 작은 알갱이 형태로 분쇄하여 미생물이 쉽게 침투하여 발효를 촉진시키기 위해서이다. 수산부산물은 공지의 분쇄기를 이용하여 죽형태로 만드는데, 이는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있기에 분쇄기의 설명은 생략하기로 한다.
수산부산물을 분쇄한 다음에는 유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 탱크에 넣고 6개월 이상 상온에서 숙성시키는 단계(S5)가 진행된다. 상기 S5단계에서의 숙성은 유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 뚜껑이 밀폐되지 않은 탱크에 넣고 통풍이 잘 된 장소에 보관하여 상온에서 6개월∼3년 동안 숙성시킨다.
수산부산물 숙성시간이 6개월 이하가 되면 숙성시간이 짧아 수산부산물이 완전하게 발효되지 않을 우려가 있고, 숙성시간이 3년 이상되면 유용미생물이 소멸되어 더 이상 발효가 진행되지 않아 무의미한 시간이 된다.
숙성이 완료되면, 유용미생물에 의해 분쇄된 수산부산물은 형체가 사라져 거의 모두 액체상태가 되고 약간의 슬러지가 존재한다.
상기 S5단계에서 숙성이 완료되면, 각 숙성물을 필터장치(1)에 공급 여과시켜 액상으로 추출하는 단계(S6)가 진행된다. 상기 필터장치(1)는 액체를 통과시킬 수 있는 용기(2)에 아래에서부터 모래층(3), 활성탄층(4), 숯층(5), 부직포(6)가 순차적으로 적층되게 하여 공급된 숙성물을 부직포(6)에 공급하게 되면, 액상의 숙성물은 부직포(6) 숯층(5), 활성탄층(4) 및 모래층(3)을 지나 하부에 위치한 보관통(C)에 공급된다. 숙성물 중에 포함된 큰 슬러지는 부직포(6)에 여과되고, 미세한 슬러지는 숯층(5), 활성탄층(4) 모래층(3)을 순차적으로 거치면서 여과되어 걸러진 최종 추출물은 완전한 액상이 된다.
여기서, 수산부산물을 여과시키는 숯, 활성탄 모래는 공기가 통하는 자루(미도시)에 담아 용기 내부에 적층되게 하면 이들은 서로 섞이지 않아 교체시 간편하다. 그리고 여과 과정에서 슬러지가 많이 끼어 용기(2)의 구멍(20)으로 액상의 추출물이 잘 빠지지 않을 때 모래층(3), 활성탄층(4), 숯층(5)을 감싸는 자루를 들어 내 준비된 새 것으로 교체하여 각 층을 교체한다.
필터장치(1)를 이용하여 액상의 추출물을 수득하는 공정은 각 수산부산물마다 별도로 진행하여 수득된 액상의 추출물을 하부에 위치한 보관통(C)에 보관한다. 따라서 수산부산물의 액상 추출물은 새우 액상 추출물, 게 액상 추출물, 멸치 액상 추출물, 생선 액상 추출물, 해조류 액상 추출물로 구분된다.
상기와 같이 액상 추출물 단계(S6)가 진행된 다음에는 S6단계에서 수득한 각 액상의 추출물들을 설정된 비율로 배합하는 단계(S7)가 진행된다. 본 발명은 부패되지 않은 싱싱한 수산부산물을 이용하여 액상 추출물을 제조하므로 이에 의해 제조된 영양제는 동,식물에 모두 공급할 수 있다.
즉, 상기 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 배합할 때 식물용 영양제의 함량비율은 새우 액상 추출물 100중량부, 게 액상 추출물 65∼85중량부, 멸치 액상 추출물 15∼35중량부, 생선 액상 추출물15∼35중량부, 해조류 액상 추출물 15∼35중량부를 포함한다.
또한, 상기 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 배합할 때 동물용 영양제의 함량비율은 게 액상 추출물 100중량부, 새우 액상 추출물 40∼60중량부, 멸치 액상 추출물 10∼30중량부를 포함한다.
여기서, 식물용 영양제에 사용되는 추출물들의 사용량 중 상,하한 임계수치는 본 출원인이 장시간 농작물과 동물에 공급하여 재배하고 사육한 경험을 토대로 실시 가능한 범위의 수치임을 밝힌다.
한편, 본 발명은 분쇄된 각 수산부산물을 숙성시키는 단계(S5)에서 수산부산물 100중량부를 기준으로 식이유황분말 0.5∼1.8 중량부, 셀레늄분말분말 0.3∼1.3 중량부를 더 포함한다. 숙성과정에서 식이유황분말과 셀레늄분말을 함께 숙성시키는 이유는 유용미생물의 발효작용으로 유기화 과정을 거치게 함으로써 이에 의해 제조된 영양제가 식물에 잘 흡수되게 하면서도 항산화작용으로 독성을 제거하기 위해서다.
식이유황분말은 자연적 유기 형태의 생체이용이 가능한 황을 분말화하는 것으로, 사람이 먹어도 독성이 크게 문제가 되지 않으므로 식이유황이라고 하며, 유황이 함유된 유기화합물이므로 유기유황이라 불린다. 식이유황분말은 물에 잘 녹는 물질이므로 섭취할 경우 체내로 잘 흡수되며 축적되지 않고 쉽게 배설된다. 쥐에 대한 실험결과를 보면, 섭취한 식이유황의 80% 이상이 그날 중 오줌을 통해 배설되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 식이유황은 미국 FDA에서 일부 식품에 첨가제로 사용할 수 있도록 허용하고 있으며, 우리나라 식약처에서도 건강기능식품(관절 건강에 도움을 줄 수 있는 물질-생리활성 2등급)으로 인정하고 있다.
식이유황분말은 오랜 역사동안 질병 치유에 도움이 되었고 금단(金丹)의 주원료로 쓰여 왔다. 금단은 만병을 물리친다는 천하의 명약으로 알려져 있을 정도로 그만큼 약성이 매우 강하다. 중금속, 화공약품 각종 농약 등에 신비한 해독(解毒)작용을 가지고 있으므로 유황은 인체의 필수 영양제라 할 수 있다. 그렇기 때문에 미국 및 여러나라의 대체의학 병원에서는 유황을 항암제, 염증치료제, 통증완화제, 류마티스 치료제, 우울증치료제, 피부경화 치료제로 다양하게 사용하고 있다. 또한 각종 암을 유발시키는 유해물질인 활성산소로 인해 건강한 세포를 손상시켜 노화와 치명적인 암을 유발하는 독성이 강한 히드록시 레디칼의 공격으로 부터 DNA를 보호해주는 글루타티온과 세포를 활성화하고 종양을 괴멸시키는 면역세포 TNF를 증강시키는 큰 역할을 유황성분이 한다고 보고되었다. 무기 유황과는 달리 식이유황은 독성이 없어 부작용을 일으키지 않는다.
이러한 식이유황분말을 동,식물의 영양제에 사용할 수 있도록 본 발명에 사용되며, 그 사용량은 수산부산물 100중량부를 기준으로 0.5∼1.8 중량부가 사용되며, 0.5중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 그의 본래 기능을 수행할 수 없고, 1.8중량부 이상 사용하게 되면 불필요하게 사용량이 과도하여 낭비만 될 뿐이고 고비용이 소요되는 문제가 있다.
상기 셀레늄(selenium, Se)은 체내의 여러 가지 작용에 필수적인 미량 무기질이며 항산화 물질이다. 셀레늄은 강력한 항산화력으로 세포막 손상을 일으키는 과산화수소와 같은 활성산소를 제거하여 신체 조직의 노화와 변성을 막아 주거나 그 속도를 지연시킨다. 즉 셀레늄은 신체 내에서 생성된 과산화수소를 분해하여 과산화수소에 의한 손상을 방지하는 효소인 글루타싸이온 퍼옥시데이즈(glutathione peroxidase)의 성분으로 존재한다. 셀레늄의 항산화 작용은 해독 작용과 면역 기능을 증진시키고 자외선, X선, 방사선의 피해를 경감시켜 암, 간 질환, 신장병, 관절염 등을 예방하고 치료하는 데 작용한다. 셀레늄 흡수율은 50∼100% 정도이며 식품 내에 유기 셀레늄으로 공급되면 거의 완전히 흡수된다.
신체의 방어 물질이라고 할 수 있는 셀레늄이 결핍되면 활성 산소의 피해를 받아 신체 내장 기능이 저하된다. 임신 말기에 셀레늄이 결핍되면 유산, 조산, 사산의 우려가 있고 신생아의 경우 모체에서 공급받지 못하면 성장과 발달에 문제를 일으킬 수 있다. 셀레늄은 필수 미량 영양소이므로 고용량을 섭취하면 독성을 나타낼 수 있다. 셀레늄 독성의 가장 흔한 증상은 머리카락과 손톱이 부스러지고 소실되며 복통, 설사, 구토 등 위장 장애, 피부 발진, 피로감, 신경계 이상 등이 나타날 수 있다. 과잉증을 유발할 수 있는 셀레늄의 양은 다양하게 보고되고 있으며 섭취량이 하루 900㎍ 이상이면 모두 독성을 보인 것으로 보고되고 있다. 미국의학협회 식품영양위원회는 성인의 셀레늄 최대 허용량을 하루 400㎍으로 책정했다.
이러한 셀레늄분말을 동,식물의 영양제에 사용할 수 있도록 본 발명의 S5단계의 숙성과정에서 유용미생물로 발효 유기화시켜 사용한다. 이미 설명한 바와 같이 식이유황과 함께 셀레늄을 발효 탱크에 넣고 교반시킨 후 숙성을 진행하면, 유용미생물에 의해 식이유황과 셀레늄이 모두 유기화 된다.
셀레늄분말의 사용량은 수산부산물 100중량부를 기준으로 0.3∼1.3 중량부가 사용되며, 0.3중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 셀레늄 효능을 거의 기대할 수 없고, 1.3중량부 이상 사용하게 되면 사용량이 과도하여 낭비만 될 뿐이고 셀레늄 독성에 의해 동,식물의 성장에 악영향을 끼치는 문제가 있다.
셀레늄은 종종 자연에서 다른 원소와 결합하지 않은 원소 상태로 발견된다. 보통 황철석(황화철, FeS2)과 같이 황을 함유한 광석에 소량 포함되어 있으므로, 분리기를 통해 광석에서 추출한 다음 분말형태로 가공하므로 비용이 너무 비싸 구입이 쉽지 않다. 따라서 셀레늄은 구입에 따른 고비용과 자체 독성 때문에 적정량을 사용하는 것이 요구된다.
한편, 본 발명은 상기 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 배합하여 식물용 영양제를 제조할 때 새우 액상 추출물 100중량부를 기준으로 목초액 1∼5중량부를 더 포함한다.
목초액은 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화시켜 채취한 뒤, 6개월 이상 숙성시켜 독성과 유해물질을 제거한 것을 말한다. 농업 분야에서 농약 대신 이용하며, 축산업에서 분뇨 냄새나 악취를 제거할 때 또는 가축의 사료로 이용한다. 성분은 80∼90%가 물이며, 아세트산 3%이다. 그 밖에 폼산·지방산·메탄올 등 200여 종에 이르는 소량의 유기물을 포함한다.
또한 목초액은 비료도 농약도 아니지만 물과 희석시키면 물분자를 145Hz에서 53Hz로 작아지게 하므로, 1/3로 작아진 물분자는 신속하게 작물 내부로 침투하여 뿌리에 많은 양분을 공급할 수 있다. 그러므로 목초액을 본 발명의 영양제에 첨가하면 모든 물질을 잘 용해시키고 유용미생물을 증식시켜 영양제 성분이 식물 내부로 신속하게 공급되어 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.
목초액은 정장제(整腸劑)·정로환(正露丸) 등 의약품의 원료로 사용되며, 무좀·아토피 피부염에 효과가 있다. 그 밖에 원예·버섯재배·건강음료·탈취제 등으로 이용된다. 민간에서는 벌레나 뱀에게 물렸을 때, 화상·당뇨병·빈혈에 이용한다. 또 세포 내 활성산소를 제거하는 기능이 뛰어나 간질환·당뇨병·알레르기질환·숙취제거·피로회복 등에 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 또한 살균, 해독, 세포 활성화 기능이 탁월하며 또한 침투력이 좋다. 목초액은 인체의 혈행개선, 혈당조절, 숙취해소, 항암및 면역조절, 항산화 작용 등에 효과가 있다는 논문이 발표되었다.
이와 같이 식물의 성장을 촉진시키는 목초액을 본 발명의 영양제에 사용할 수 있도록 본 발명의 S7단계에 첨가되어 식물용 영양제를 제조할 때 첨가되며, 그 사용량은 새우 액상 추출물 100중량부를 기준으로 1∼5중량부를 사용한다. 사용된 목초액이 1중량부 이하 사용하게 되면 사용량이 부족하여 목초액의 효능을 거의 기대할 수 없고, 5중량부 이상 사용하게 되면 사용량이 과다하여 영양제의 산도를 높여 동,식물에 해로운 문제가 있다. 한편, 목초액은 동물용 영양제에 제조시에 첨가하여도 전혀 문제가 없다.
[실시예 1 내지 3]
* 식물용 영양제 제조 *
싱싱한 수산부산물 중 새우, 게, 멸치, 아귀, 미역을 구입하여 종류별로 선별하고 염수로 깨끗히 세척한 후 30분간 물빼기 하였다. 이후 물빼기한 수산부산물을 실시예 1 내지 3과 같이 10.5kg/12.5kg/14.5kg을 유용미생물 및 당밀과 혼합한 다음 분쇄기에 넣고 분쇄하여 걸죽한 죽 상태로 만들었다. 유용미생물은 표 1과 같이 각 실시예마다 유산균 5kg을 기준으로 효모균, 광합성세균 및 방선균을 기재된 수치대로 혼합하여 여유있게 7.5kg/9kg/10.5kg을 제조하였고, 그 사용량이 수산부산물 100중량부 대비 20∼50중량부가 사용되므로 실제로 사용된 양은 2.1kg/4.375kg/7.25kg을 사용하였다. 당밀의 경우도 그의 사용량이 수산부산물 100중량부 대비 20∼50중량부가 사용되므로 실시예 1 내지 3에서 유용미생물과 동일하게 2.1kg/4.375kg/7.25kg을 사용하였다.
상기와 같이 죽 상태로 만들어진 각 수산부산물을 탱크에 넣고 식이유황분말과 셀레늄분말을 첨가하여 잘 교반한 다음 두껑을 덮어 통풍이 잘 된 장소에 표 1에 기재된 기간 동안 방치하여 각 수산부산물을 숙성하였다. 숙성이 완료된 다음, 탱크에 담겨진 숙성된 숙성물을 펌프(PU)가 장착된 파이프(PI)를 이용하여 필터장치(1)의 용기(2)에 공급하여 여과되는 액상의 추출물을 하부에 위치한 보관통(C)에 저장하여 수득하였다. 이렇게 수득한 각 액상의 추출물을 하기 표 1에 기재된 함량으로 배합하여 식물용 영양제를 제조하였다.
식물용 제조단계 성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3

선별단계
(S1)		 새우(kg) 5 5 5
게(kg) 3.25 3.75 4.25
멸치(kg) 0.75 1.25 1.75
아귀(kg) 0.75 1.25 1.75
미역(kg) 0.75 1.25 1.75


혼합단계
(S3)

유용미생물		 유산균(kg) 5 5 5
효모균(kg) 2 2.5 3
광합성세균(kg) 0.25 0.75 1.25
방선균(kg) 0.25 0.75 1.25
실제사용량합계(kg) 2.1 4.375 7.25
당밀(kg) 2.1 4.375 7.25
숙성단계
(S5)		 추가성분 식이유황분말(kg) 0.0525 0.125 0.2175
셀레늄분말(kg) 0.0315 0.0625 0.1885
숙성기간 0.5 2 3


배합단계
(S7)


식물용		 새우 액상(kg) 1 1 1
게 액상(kg) 0.65 0.75 0.85
멸치 액상(kg) 0.15 0.25 0.35
아귀 액상(kg) 0.15 0.25 0.35
미역 액상(kg) 0.15 0.25 0.35
목초액(kg) 0.01 0.03 0.05
관능검사 냄새정도(등급) 3 3 3
* 관능검사 냄새 등급(0∼5):국립환경과학원 악취공시험방법에 따름
0 : 무취, 상대적인 무취로 평상시 후각으로 아무 것도 감지하지 못함.
1 : 감지냄새, 무슨 냄새인지 알 수 없으나 냄새를 느낄 수 있는 정도.
3 : 강한 냄새, 쉽게 감지할 수 있는 정도의 강한 냄새(예:크레졸 냄새).
5 : 참기 어려운 냄새, 견디기 어려운 강렬한 냄새로서 호흡이 정지될 것 같 이 느껴지는 정도
* 상기 관능검사 냄새 등급은 이후 실시예 및 비교예에서는 국립환경과학원의 시험방법과 동일하므로 반복을 피하기 위해 기재를 생략한다.
본 발명은 수산부산물을 이용하여 동,식물 영양제를 제조하므로, 관능검사 결과 3등급, 즉 강한 젓갈 냄새가 나는 특징이 있다. 그리고 본 발명이 동,식물용 영양제이기 때문에 인간이 맛으로 관능검사를 할 수 없어 부득이 실시예 및 비교예에서 육안과 후각으로 관능검사를 할 수 밖에 없어 후각 분야만 관능검사 항목에 넣었다.
[실시예 4 내지 6]
* 동물용 영양제 제조 *
싱싱한 수산부산물 중 게, 새우, 멸치를 구입하여 종류별로 선별하고 염수로 깨끗히 세척한 후 30분간 물빼기 하였다. 이후 물빼기한 수산부산물을 실시예 4 내지 6과 같이 7.5kg/8.5kg/9.5kg을 유용미생물 및 당밀과 혼합한 다음 분쇄기에 넣고 분쇄하여 걸죽한 죽 상태로 만들었다. 유용미생물은 표 2와 같이 각 실시예마다 유산균 3kg을 기준으로 효모균, 광합성세균 및 방선균을 기재된 수치대로 혼합하여 여유있게 4.5kg/5.4kg/6.3kg을 제조하였고, 그 사용량이 수산부산물 100중량부 대비 20∼50중량부가 사용되므로 실제로 사용된 양은 1.5kg/2.975kg/4.75kg을 사용하였다. 당밀의 경우도 그의 사용량이 수산부산물 100중량부 대비 20∼50중량부가 사용되므로 실시예 4 내지 6에서 유용미생물과 동일하게 1.5kg/2.975kg/4.75kg을 사용하였다.
상기와 같이 죽 상태로 만들어진 각 수산부산물을 탱크에 넣고 두껑을 덮어 통풍이 잘 된 장소에 표 2에 기재된 기간 동안 방치하여 각 수산부산물을 숙성하였다. 숙성이 완료된 다음, 탱크에 담겨진 숙성된 숙성물을 펌프(PU)가 장착된 파이프(PI)를 이용하여 필터장치(1)의 용기(2)에 공급하여 여과되는 액상의 추출물을 하부에 위치한 보관통(C)에 저장하여 수득하였다. 이렇게 수득한 각 액상의 추출물을 하기 표 2에 기재된 함량으로 배합하여 동물용 영양제를 제조하였다.
동물용 제조단계 성분 실시예 4 실시예 5 실시예 6
선별단계
(S1)		 게(kg) 5 5 5
새우(kg) 2 2.5 3
멸치(kg) 0.5 1 1.5


혼합단계
(S3)

유용미생물		 유산균(kg) 3 3 3
효모균(kg) 1.2 1.5 1.8
광합성세균(kg) 0.15 0.45 0.75
방선균(kg) 0.15 0.45 0.75
실제사용량합계(kg) 1.5 2.975 4.75
당밀(kg) 1.5 2.975 4.75
숙성단계(S5) 숙성기간 0.5 2 3
배합단계
(S7)
동물용		 게 액상(kg) 1 1 1
새우 액상(kg) 0.4 0.5 0.6
멸치 액상(kg) 0.1 0.2 0.3
관능검사 냄새정도(등급) 3 3 3
[비교예 1 내지 3]
하기의 표 3 같이 일부 조건, 즉 수산부산물들의 사용 함량, 유용미생물의 사용 함량, 숙성단계에서 숙성기간, 및 배합단계에서 배합비율을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 3과 유사한 조건으로 식물용 영양제를 제조하였다. 그리고 비교예1,2,3은 식이유황분말과 셀레늄분말을 사용하지 않았으며, 또한 목초액도 사용하지 않았다. 이와 같이 식이유황분말, 셀레늄분말, 목초액을 비교예에서 사용하지 않으므로 실시예와 대비되도록 하였다.
식물용 제조단계 성분 비교예 1 비교예 2 비교예 3

선별단계
(S1)		 새우(kg) 5 5 5
게(kg) 1 2 6
멸치(kg) 0.1 0.3 3
아귀(kg) 0.2 0.3 3
미역(kg) 0.1 0.2 3


혼합단계
(S3)

유용미생물		 유산균(kg) 5 5 5
효모균(kg) 0.5 1 4
광합성세균(kg) 0.05 0.1 2
방선균(kg) 0.05 0.1 2
실제사용량합계(kg) 1 1.5 10
당밀(kg) 1 1.5 10
숙성단계(S5) 숙성기간 0.2 0.3 5

배합단계
(S7)

식물용		 새우 액상(kg) 1 1 1
게 액상(kg) 0.3 0.5 1
멸치 액상(kg) 0.05 0.08 0.5
아귀 액상(kg) 0.05 0.08 0.5
미역 액상(kg) 0.05 0.08 0.5
관능검사 냄새정도(등급) 3 3 3
[비교예 4 내지 6]
* 동물용 영양제 제조 *
하기의 표 4 같이 일부 조건, 즉 수산부산물들의 사용 함량, 유용미생물의 사용 함량, 숙성단계에서 숙성기간, 및 배합단계에서 배합비율을 변경한 것을 제외하고는 실시예 4 내지 6과 유사한 조건으로 동물용 영양제를 제조하였다.
동물용 제조단계 성분 비교예 4 비교예 5 비교예 6
선별단계
(S1)		 게(kg) 5 5 5
새우(kg) 0.5 1 5
멸치(kg) 0.05 0.1 3


혼합단계
(S3)

유용미생물		 유산균(kg) 3 3 3
효모균(kg) 0.5 1 2.5
광합성세균(kg) 0.05 0.1 1
방선균(kg) 0.05 0.1 1
실제사용량합계(kg) 0.5 1 6
당밀(kg) 0.5 1 6
숙성단계(S5) 숙성기간 0.08 0.2 5
배합단계
(S7)
동물용		 게 액상(kg) 1 1 1
새우 액상(kg) 0.1 0.2 1
멸치 액상(kg) 0.01 0.05 0.6
관능검사 냄새정도(등급) 3 3 3
[시험예]
실시예 1 내지 3에 의해 제조된 식물용 양양제와 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 식물용 영양제를 본 출원인의 거래처인 방울토마토 재배농가 10곳에 무상으로 공급하여 방울토마토를 재배하여 그 결과를 아래 표 5에 표시하였다. 공급한 식물용 영양제는 원액과 물을 1 : 750 중량 비율로 희석되어 방울토마토 나무를 심은 후부터 수확할 때까지 비가 내리더라도 상관없이 7일 간격으로 충분히 공급되었다.
대조구는 동일 방울토마토 재배농가에서 같은 종의 방울토마토를 동시에 자체적으로 재배하여 같은 시기에 수확한 것을 선택하였다.
아래 표 5은 각 실시예 및 비교예의 식물용 영양제 공급으로 수확한 시험구 방울토마토와 같은 시기에 농가 자체적으로 재배하여 수확한 대조구 방울토마토의 평균 무게, 평균 무게 증가율, 관능검사에 의한 맛, 향, 기호도를 조사한 결과 표이다.
시험구와 대조구의 관능검사는 출원인의 회사 직원들과 회사를 방문하는 손님들 100인에게 각각 제공하여 시식토록 하였다. 50인에게 대조구 방울토마토를 먼저 시식토록 하고, 이후 시험구 방울토마토를 시식토록 하였다. 나머지 50인에게 시험구 방울토마토를 먼저 시식토록 하고, 이후 대조구 방울토마토를 시식토록 하여 나름대로 공정성을 유지하였다. 관능검사의 결과는 3점 보통을 기준으로 하여 방울토마토에 대한 맛, 향, 기호도를 5점 척도법으로 평가하였다.
구분 방울토마토 평균무게
(g/개)		 대조구 대비
무게 증가율(%)		 맛 향 기호도
실시예 1 20.1 34.0 4.5 4.7 4.6
실시예 2 20.8 38.6 4.6 4.8 4.7
실시예 3 20.5 36.6 4.6 4.8 4.6
비교예 1 16.7 11.3 3.2 3.6 3.6
비교예 2 17.1 14.0 3.5 3.4 3.7
비교예 3 17.3 15.3 3.4 3.5 3.6
대조구 15 0.0 3 3 3
* 1점:매우 불량, 2점:불량, 3점:보통, 4점:양호, 5:매우 양호
또한, 실시예 4 내지 6에 의해 제조된 동물용 영양제와 비교예 4 내지 6에 의해 제조된 영양제를 축산업을 하는 지인의 소개를 받아 닭을 사육하는 양계농가 10곳에 무상으로 공급하여 병아리 때부터 육계, 산란계로 성장할 때까지 사육하여 그 결과를 아래 표 6에 표시하였다. 공급한 동물용 영양제는 원액과 물을 1 : 1000 중량 비율로 희석된 후 급수통에 넣어 매일 음용수로 사용하도록 공급되었다.
대조구는 동일 양계농가에서 같은 시기에 부화한 병아리를 자체적으로 사육한 육계와 산란계를 선택하였다.
구분 대조구 대비
폐사 감소율(%)		 대조구 대비
증체율(%)		 대조구 대비
달걀 증산율(%)		 대조구 대비
1등급란 비율(%)
실시예 4 29.8 21.6 15.2 25.3
실시예 5 31.5 22.0 15.6 26.0
실시예 6 31.2 21.8 15.5 26.0
비교예 4 8.3 12.6 10.1 13.2
비교예 5 8.6 13.5 11.5 13.6
비교예 6 9.8 14.8 11.8 14
대조구 0.0 0.0 0.0 0.0
[시험결과]
이상의 시험결과로 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예와 비교예는 단백질이 풍부한 싱싱한 수산부산물을 사용하기 때문에 이들의 식물용 영양제에 의해 재배된 방울토마토는 모두 대조구의 방울토마토에 비해 무게가 현저하게 증가하였으며, 비교예보다 실시예의 식물용 영양제로 재배한 방울토마토의 무게 증가량이 월등하게 좋았다.
관능검사 결과도 맛, 향, 기호도 모든 부분에서 실시예의 식물용 영양제로 재배된 방울토마토의 검사 결과가 비교예의 것으로 재배된 방울토마토보다 더 좋았다.
이러한 결과는 식물용 영양제를 제조할 때 숙성과정에서 식이유황분말과 셀레늄, 그리고 목초액을 첨가하므로, 방울토마토 재배과정에서 식이유황의 질병치유 효능, 셀레늄의 강력한 항산화작용으로 인한 해독 작용과 면역 기능개선, 그리고 식물의 생육을 활성화시키는 목초액의 효능이 함께 어우러져 발육이 우수하면서도 맛과 향이 좋은 방울토마토가 재배된 것으로 파악된다.
또한, 본 발명의 영양제 공급으로 사육된 육계 및 산란계의 경우도 고단백질의 수산부산물 섭취에 따라 증체량이 향상되고, 산란계의 경우 달걀증산율 및 1등급란 생산율이 향상됨을 알 수 있다. 특히 폐사 감소율이 약 30%정도 향상되는데, 이는 식이유황, 셀레늄이 가지고 있는 항산화기능에 의한 살균작용에 기인한 것으로 파악된다. 특히 셀레늄의 강력한 항산화력은 토코페롤의 1970배에 해당할 정도로 강력하므로 폐사율을 감소시키는데 결정적인 역할을 한 것으로 예측되므로, 본 발명의 셀레늄의 사용 함량은 진보성을 판단하는데 중요한 요인이 될 수 있을 것으로 예측된다.
1 : 필터장치 2 : 용기
3 : 모래층 4 : 활성탄층
5 : 숯층

Claims (11)

  1. 수산부산물을 종류별로 선별하는 단계(S1);
    상기 선별된 각 수산부산물을 바닷물 또는 염수로 세척하는 단계(S2);
    상기 S2단계에서 세척한 각 수산부산물에 유용미생물과 당밀을 혼합하는 단계(S3);
    상기 유용미생물 및 당밀과 함께 혼합된 각 수산부산물을 분쇄기에 넣고 죽형태로 분쇄하는 단계(S4);
    유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 탱크에 넣고 6개월 이상 상온에서 숙성시키는 단계(S5);
    상기 S5단계를 거쳐 숙성된 각 숙성물을 필터장치(1)에 공급 여과시켜 액상으로 추출하는 단계(S6); 및
    상기 S6단계에서 수득한 각 액상의 추출물들을 설정된 비율로 혼합하는 단계(S7);를 포함하고,
    상기 S3단계에서 수산부산물, 유용미생물, 당밀의 함량은 수산부산물 100중량부, 유용미생물 20∼50중량부, 당밀 20∼50중량부를 포함하고, 여기서 유용미생물은 유산균 100중량부를 포함하고 이것을 기준으로 효모균 40∼60중량부, 광합성세균 5∼25중량부, 방선균 5∼25중량부를 포함하며;
    상기 S5단계에서 수산부산물을 숙성시킬 때 수산부산물 100중량를 기준으로 식이유황분말 0.5∼1.8 중량부, 셀레늄분말 0.3∼1.3 중량부를 더 포함하고;
    상기 S7단계에서 각 액상의 추출물들을 혼합할 때 식물용 영양제의 함량비율은 새우 액상 추출물 100중량부, 게 액상 추출물 65∼85중량부, 멸치 액상 추출물 15∼35중량부, 생선 액상 추출물15∼35중량부, 해조류 액상 추출물 15∼35중량부를 포함하고, 동물용 영양제의 성분 함량비율은 게 액상 추출물 100중량부, 새우 액상 추출물 40∼60중량부, 멸치 액상 추출물 10∼30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 S5단계의 숙성은 유용미생물 및 당밀과 함께 죽형태로 분쇄된 각 수산부산물을 뚜껑이 밀폐되지 않은 탱크에 넣고 통풍이 잘 된 장소에 보관하여 상온에서 6개월∼3년 동안 숙성시키는 것을 특징으로 하는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 필터장치(1)는 액체를 통과시킬 수 있는 용기(2)에 모래층(3), 활성탄층(4), 숯층(5), 부직포(6)가 순차적으로 적층되어 공급된 추출물을 여과시키는 것을 특징으로 하는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 제조방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 S7단계에서 식물용 영양제는 목초액 1∼5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산부산물을 이용한 동,식물용 영양제 제조방법.
  11. 청구항 1, 청구항 5, 청구항 8, 및 청구항 10 중, 어느 하나의 청구항 방법으로 제조한 것을 특징으로 하는 동,식물용 영양제.




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