KR102622959B1

KR102622959B1 - 오존을 이용한 톱밥의 살균 방법 및 이에 의해 제조된 톱밥을 포함하는 버섯 재배용 톱밥 배지

Info

Publication number: KR102622959B1
Application number: KR1020220159997A
Authority: KR
Inventors: 김형래
Original assignee: 김형래
Priority date: 2022-11-25
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2024-01-08

Abstract

본 발명은 오존을 이용한 톱밥의 살균 방법 및 이에 의해 제조된 톱밥을 포함하는 버섯 재배용 톱밥 배지에 관한 것이다. 본 발명은 액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 톱밥에 처리하는, 톱밥 살균 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 버섯 재배용 배지로서, 버섯 재배용 배지 100중량% 중 액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 톱밥에 처리하는 살균 방법에 의해 제조된 톱밥 75~85중량%; 미강 5~10중량%; 탄산칼슘 5~10중량%; 금은화 에탄올 추출물 1~3중량%; 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 1~3중량%를 포함하는 버섯 재배용 배지를 제공한다.

Description

오존을 이용한 톱밥의 살균 방법 및 이에 의해 제조된 톱밥을 포함하는 버섯 재배용 톱밥 배지{SAWDUST STERILIZATION METHOD USING OZONE AND SAWDUST MEDIUM FOR MUSHROOM CULTIVATION COMPRISING SAWDUST PRODUCED BY THE SAME}

본 발명은 오존을 이용한 톱밥의 살균 방법 및 이에 의해 제조된 톱밥을 포함하는 버섯 재배용 톱밥 배지에 관한 것이다.

버섯류는 광합성을 하지 못하고 유기물 형태의 탄소를 이용하는 영양 요구성 미생물로서 분류학상 담자균류에 속한다.

담자균류에 속하는 버섯(mushroom)은 각종 유기물을 분해하여 성장 발육하는 자실체를 가지고 있으며, 일반 채소류에 비해 높은 영양가를 가지고 있는 식품재료이면서, 고혈압, 당뇨 및 항암효과도 탁월한 것으로 알려져 있는 대표적인 건강식품의 하나이다.

특히 표고버섯(Lentinula edodes)은 양질의 단백질과 지방 그리고 각종 비타민류와 미네랄이 풍부하게 함유되어 있고, 독특한 향미를 갖는 영양식품으로 인정받고 있다. 이러한 표고버섯은 인공적으로 배양한 표고버섯균을 원목에 접종하여 재배하는 표고 원목 재배방법이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 방법은 많은 원목 재료와 노동력을 필요로 하기 때문에 최근에는 균상재배법(菌床栽培法)이 널리 사용되고 있다. 균상재배법은 양송이 버섯이나 느타리 버섯, 맛 버섯 등의 재배에서 널리 사용되고 있는 방법으로서, 볏짚, 보리짚, 퇴비, 폐지 등을 배지재료로 사용하고 있으나, 표고버섯의 균상재배법에서는 활엽수의 톱밥이 주로 사용 되며, 이를 톱밥배지라고 한다. 톱밥배지를 이용한 표고버섯의 재배방법은 일반적으로 톱밥배지를 비닐봉지에 넣고 밀봉하여 고온 및 고압에서 살균하고, 냉각한 후 종균을 접종하여 배양하는 순서로 진행된다. 그리고 균사 배양이 완료되면, 상기 비닐봉지 를 벗겨내고 그늘진 야외에 일정한 간격으로 배열하여 물을 공급하면서 자연 상태에서 버섯이 성장하도록 한다. 이러한 방법은 고가의 시설비용을 절감할 수 있는 장점이 있지만, 톱밥배지를 비닐봉지에 넣은 상태에서 살균처리를 진행해야 하기 때문에 상당한 노동력과 시간이 소요되는 단점이 있다. 일반적으로 버섯 재배용 배지는 버섯종균을 접종하기 전에 배지 내부에 존재하는 유해균, 특히 곰팡이균을 살균하기 위하여 열처리 과정을 거치게 된다. 이러한 열처리 공정은 버섯의 종류에 따라 다소 차이가 있으나, 통상 100~120℃의 온도에서 10시간 이상 살균처리 해야 하기 때문에 결과적으로 종균 배양공정이 길어져서 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있으며, 또한 많은 연료가 소모되기 때문에 버섯 재배 원가를 상승시키는 원인이 되고 있다.

따라서, 톱밥 배지를 살균 처리하는 공정은 해당 농가의 수익을 좌우하는 매우 중요한 기술이기 때문에, 간단하면서, 효율적으로 살균처리할 수 있는 톱밥의 살균 방법이 요구되고 있다. 또한, 살균된 톱밥을 이용하여 버섯을 빠르게 키울 수 있는 톱밥 배지가 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-1874370호

본 발명은 살균 효과가 우수한 톱밥의 살균 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 생산성이 우수한 버섯 재배용 배지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 30분~90분동안 공급하여 톱밥을 살균하는, 톱밥 살균 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 버섯 재배용 배지로서, 버섯 재배용 배지 100중량% 중 액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 톱밥에 처리하는 살균 방법에 의해 제조된 톱밥 75~85중량%; 미강 5~10중량%; 탄산칼슘 5~10중량%; 금은화 에탄올 추출물 1~3중량%; 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 1~3중량%를 포함하는 버섯 재배용 배지를 제공한다.

상기 금은화 에탄올 추출물은, 금은화를 건조하고, 에탄올로 가열하여 3시간 추출하고, 용매를 모두 증발시킨 분말에 물을 첨가하여 제조된 것일 수 있다.

상기 산복숭아꽃 에탄올 추출물은, 복숭아꽃을 건조하고, 에탄올로 가열하여 3시간 추출하고, 용매를 모두 증발시킨 분말에 물을 첨가하여 제조된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 살균 효과가 우수한 톱밥의 살균 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 생산성이 우수한 버섯 재배용 배지를 제공할 수 있다.

도 1은, 충진식 오존 기상 살균 방식에 의한 일반 세균 살균 효과를 나타낸 도이다.
도 2는, 충진식 오존 기상 살균 방식에 의한 진균 살균 효과를 나타낸 도이다.
도 3은, 고농도 오존 기상 살균 방식에 의한 일반 세균 살균 효과를 나타낸 도이다.
도 4는, 고농도 오존 기상 살균 방식에 의한 진균 살균 효과를 나타낸 도이다.
도 5는, 액상 오존 살균, 기상 오존 살균, 충진식 오존 기상 살균, 고농도 오존 기상 살균, 액상 및 기상 복합 살균 방식에 의한 살균 결과를 나타낸 도이다.
도 6은, 액상 오존 살균, 기상 오존 살균, 충진식 오존 기상 살균, 고농도 오존 기상 살균, 액상 및 기상 복합 살균 방식에 의한 살균 데이터를 나타낸 도이다.

상기 톱밥은 표고버섯이 서식할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 활엽수 톱밥을 사용할 수 있고, 상기 활엽수는 굴참나무, 갈참나무, 졸참나무, 물참나무 등의 참나무(Quercus), 밤나무(Castaneacrenata var. dulcis), 구슬잣밤나무, 나도밤나무, 너도밤나무, 서어나무(Carpinuslaxiflora), 대추나무, 개암나무, 호두나무, 포플러류, 오동나무, 느티나무, 물푸레나무, 상수리나무, 떡갈나무, 신갈나무, 미루나무, 은백양나무, 은사시나무, 사시나무, 산딸나무, 회양목. 사철나무, 때총나무, 산초나무, 단풍나무, 신나무, 고로쇠나무, 감나무, 사과나무, 대추나무, 호두나무, 무화과나무, 느티나무, 느릅나무, 보리수나무, 쥐똥나무, 박태기나무, 조팝나무, 싸리나무, 조록싸리, 뽕나무, 모감주나무, 오동나무, 벽오동나무, 피나무, 회화나무, 계수나무, 박달나무, 물푸레나무, 매자나무, 돈나무, 매화나무, 자두나무, 버드나무, 능수버들, 수양버들, 왕버들, 갯버들, 고리버들, 벚나무, 산벗나무, 왕벗나무, 소사나무, 서나무, 붉나무, 탱자나무, 동백나무, 노린재나무, 고추나무, 단팔수, 네군도단풍나무 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 톱밥은 참나무톱밥을 사용한다.

액상의 오존을 사용하여 톱밥을 살균하는 경우 톱밥 용해물과 오존이 반응하여 살균 효율이 낮아지므로, 오존 가스를 이용하여 톱밥 살균을 한다.

상기 미강은 벼에서 왕겨를 뽑고 난 다음 현미를 백미로 도정하는 공정에서 분리되는 고운 속겨로, 생장의 영양원으로 사용된다. 상기 미강은 도정 과정 후 3개월 내의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 미강의 도정 후 기간이 과도하게길어질 경우, 산패되거나 영양분의 손실이 발생 될 수 있다. 상기 미강은 배지 100중량% 중 5 내지 10중량%로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 미강이 5중량% 미만으로 혼합될 경우 생장의 영양원으로 포함되는 미강의 첨가에 따른 효과가 충분히 발현되지 않을 수 있으며, 상기 미강이 10중량%를 초과하여 혼합될 경우 미강의 단가로 인하여 배지를 형성하는 비용이 과도하게 상승하는 문제점이 있다.

상기 탄산칼슘은 배지에 첨가되어 배지의 pH를 조절함으로써 잡균 발생을 억제하는 등 버섯의 성장 최적 환경을 제공한다. 상기 탄산칼슘은 배지 100중량% 중 5 내지 10중량% 혼합하는 것이 바람직하다. 이는 표고버섯 재배를 위한 최적의 배지 pH 조건을 제공하기 위함이다. 상기 배지의 최적 pH 조건은 pH 4.5 내지 5.5로 조절되는 것이 바람직하다. 상기 배지의 pH가 과도하게 낮을 경우 잡균의 증식속도가 빨라져 배지가 오염될 수 있으며, pH가 과도하게 높을 경우 종균 배양에 어려움이 있을 수 있다.

상기 배지는 배지 100중량부에 대해 물 100 내지 300중량부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우 푸른곰팡이 등이 발생할 수 있다.

상기 금은화 에탄올 추출물은 금은화를 에탄올로 추출하여 제조한 물질이다. 상기 금은화는 인동(Lonicera japonica Thunberg)의 꽃봉오리 또는 막 피기 시작한 꽃을 지칭한다. 구체적으로, 상기 금은화 에탄올 추출물은 금은화를 건조하고, 에탄올로 가열하여 3시간 추출하고, 용매를 모두 증발시킨 분말에 물을 첨가하여 제조된 것이다. 상기 금은화 에탄올 추출물은 배지 100중량% 중 1 내지 3중량%로 포함될 수 있다. 1중량% 미만으로 포함되는 경우 버섯의 생산성 증대 효과가 약화되며, 3중량% 초과하여 포함되는 경우 비용이 과도하게 상승할 뿐만 아니라, 버섯의 생산성 증대 효과가 악화될 수 있다.

상기 산복숭아꽃 에탄올 추출물은 산복숭아꽃을 에탄올로 추출하여 제조한 물질이다. 상기 산복숭아꽃은 산복숭아의 꽃으로서, 산복숭아는 앵도과에 속하고, 전국 산야에 자생하는 낙엽교목인 야생복숭아로, 흔히 돌복숭아, 개복숭아 등으로 불리기도 한다. 상기 산복숭아꽃 에탄올 추출물은 배지 100중량% 중 1 내지 3중량%로 포함될 수 있다. 1중량% 미만으로 포함되는 경우 버섯의 생산성 증대 효과가 약화되며, 3중량% 초과하여 포함되는 경우 비용이 과도하게 상승할 뿐만 아니라, 버섯의 생산성 증대 효과가 악화될 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 버섯 배지를 이용하여 버섯을 재배하는 방법을 제공할 수 있다. 구체적으로는, 톱밥을 살균하는 단계; 살균된 톱밥과 미강, 금은화 에탄올 추출물, 산복숭아꽃 에탄올 추출물, 탄산칼슘을 혼합하여 배지를 제조하는 단계; 배지를 살균 및 냉각하는 단계; 배지에 접종하는 단계; 배지를 배양하는 단계; 및 갈변 숙성을 유도하는 단계를 포함한다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1: 톱밥 살균 실험

시중에서 구입한 톱밥을 이용하여, 액상 오존 살균, 기상 오존 살균, 충진식 오존 기상 살균, 고농도 오존 기상 살균, 액상 및 기상 복합 살균 방식을 통해, 톱밥에 대한 살균 실험을 진행하였다. 액상 오존 살균 방식은 5g/hr 마이크로플라즈마 오존발생장치에 의해 생성된 300~500ppm 농도의 오존가스를 500ml의 톱밥이 침지되어 있는 10L 물에 가스 주입관을 통해 공급하였다. 기상 오존 살균 방식은 5g/hr 마이크로플라즈마 오존발생장치에 의해 생성된 300~500ppm 농도의 오존가스를 500ml의 톱밥이 포함되어 있는 10L 통에 가스 주입관을 통해 공급하고, 30초, 1분, 3분, 10분, 15분, 30분간 처리하였다. 충진식 오존 기상 살균 방식은 5g/hr 마이크로플라즈마 오존발생장치에 의해 생성된 800~1000ppm 농도의 오존가스를 500ml의 톱밥이 포함되어 있는 가스 샘플링 백에 충진하고, 1시간 동안 방치하였다. 고농도 오존 기상 살균 방식은 5g/hr 마이크로플라즈마 오존발생장치에 의해 생성된 800~1000ppm 농도의 오존가스를 500ml의 톱밥이 포함되어 있는 시험관에 1시간 동안 지속적으로 공급하였다. 액상 및 기상 복합 살균 방식은 액상 오존 살균 이후 기상 오존 살균 실험을 연속적으로 진행하였다.

각 실험에서 톱밥 10g을 채취하고, 아무런 처리를 하지 않은 대조구 톱밥과 비교 평가하였다. 평가항목은 일반세균수를 식품공전에 의거하여 평가하였따. 우선, 검체를 멸균수를 이용하여 10배수 희석검체를 제조하고, 희석한 검체를 샘플백을 이용하여 스토마커를 통해 균질화 한 후, 균질화된 검체를 10배수 희석을 진행하여 페트리디쉬에 분주 후 배지를 도말하고, 검사 항목에 맞는 온도의 배양기에서 배양을 진행하였다(일반세균(10¹~10⁶): PCA 배지, 35℃, 2일; 진균(10¹~10⁶): PDA 배지, 25℃, 5일).

충진식 오존 기상 살균 방식 실험 결과를 1 및 2에, 고농도 오존 기상 살균 방식 실험 결과를 도 3 및 4에, 전체적인 실험 결과를 도 5 및 6에 나타내었다.

도 1 내지 6에 나타낸 바와 같이, 고농도 오존 기상 살균 처리 방법이 톱밥의 살균 효과가 가장 우수하였다. 특히, 고농도 오존 기상 살균 처리 방법은 일반 세균 및 진균의 수를 99% 감소시킨 것을 확인하였다. 액상 살균 방식과, 액상 및 기상 복합 살균 방식의 경우 톱밥 내 용해물질이 생성됨에 따라 용해물질과 오존 간 반응이 먼저 일어나게 되어 살균 성능이 나타나지 않은 것으로 판단된다.

실시예 2: 버섯 재배용 배지 실험

제조예 1

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 추출물 2중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 2중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

제조예 2

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 추출물 3중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 1중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

제조예 3

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 추출물 1중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 3중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

비교예 1

액상의 오존 살균 방식으로 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 추출물 2중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 2중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

비교예 2

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 90중량%, 미강 5중량% 및 탄산칼슘 5중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

비교예 3

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 추출물 4중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

비교예 4

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 80중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 4중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

비교예 5

액상의 오존을 사용하지 않고, 800~1000ppm의 오존 가스를 1시간 동안 처리하여 살균한 톱밥 70중량%, 미강 8중량%, 탄산칼슘 8중량%, 금은화 에탄올 조성물 11중량% 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 11중량%를 포함하는 배지를 5kg씩 봉지에 넣어 살균 및 냉각한 다음, 15g의 표고버섯 종균을 접종한다. 접종된 배지를 22℃, 습도 60%에서 암배양 및 명배양을 통해 버섯 발생을 유도한다.

상기 제조예 및 비교예의 버섯 재배 방법에 의해, 표고버섯이 성숙될때까지의 배양 기간, 갈변 숙성 기간 및 형성된 버섯 수를 평가하여 아래 표에 나타낸다.

구분	배양 기간	갈변 숙성 기간	버섯 수
제조예 1	85일	30일	22개
제조예 2	88일	33일	19개
제조예 3	87일	32일	20개
제조예 4	90일	31일	20개
비교예 1	87일	35일	8개
비교예 2	95일	40일	14개
비교예 3	93일	38일	16개
비교예 4	92일	36일	16개
비교예 5	87일	32일	5개

상기 기재된 바와 같이, 제조예 1 내지 4의 배지가 배양 기간, 갈변 숙성 기간 및 버섯 형성 개수에 있어서 우수한 것을 확인할 수 있다. 특히, 액상으로 살균한 비교예 1의 배지는 표고버섯 외의 다른 버섯 또는 곰팡이가 형성되어 액상으로 살균한 톱밥의 살균율이 낮은 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 5의 배지는 금은화 에탄올 추출물 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물이 과량으로 첨가되어, 오히려 균의 성장을 과도하게 저해한 것으로 추정된다.

Claims

버섯 재배용 배지 100중량% 중 액상의 오존을 사용하지 않고 800~1000ppm의 오존 가스를 30분~90분동안 공급하여 톱밥을 살균하는 방법에 의해 제조된 톱밥 75~85중량%; 미강 5~10중량%; 탄산칼슘 5~10중량%; 금은화 에탄올 추출물 1~3중량%; 및 산복숭아꽃 에탄올 추출물 1~3중량%를 포함하는 버섯 재배용 배지.
삭제
제1항에 있어서,
상기 금은화 에탄올 추출물은,
금은화를 건조하고, 에탄올로 가열하여 3시간 추출하고, 용매를 모두 증발시킨 분말에 물을 첨가하여 제조된 것인, 버섯 재배용 배지.
제3항에 있어서,
상기 산복숭아꽃 에탄올 추출물은,
복숭아꽃을 건조하고, 에탄올로 가열하여 3시간 추출하고, 용매를 모두 증발시킨 분말에 물을 첨가하여 제조된 것인, 버섯 재배용 배지.