KR20100082404A

KR20100082404A - 수산 폐기물을 활용한 병버섯 칼슘강화제의 제조방법

Info

Publication number: KR20100082404A
Application number: KR1020090001695A
Authority: KR
Inventors: 김재식
Original assignee: 농업회사법인 경북대학교포도마을주식회사
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-19

Abstract

수산 폐기물을 활용한 병버섯 칼슘강화제의 제조방법

병버섯, 칼슘강화제, 병버섯 칼슘강화제, 수산폐기물

Description

수산 폐기물을 활용한 병버섯 칼슘강화제의 제조방법 {Method of aclcium fortifier prepared with oyster and clam shell hyproducts }

○ 버섯을 이용한 기능성 식품들은 버섯 균사체를 활용한 가공식품의 개발로 방향의 초점이 맞추어져 있으나 이는 일부 가공업체의 소득향상에는 기여하고 있으나 다수 농가소득의 직접적 향상에는 영향이 미비한 실정임

○ 또한 병재배 버섯을 생산하기 위해서 농가에서는 톱밥을 필수적으로 사용하고 있으나 이는 전량이 수입되고 있어‘무농약’ ‘친환경’등 품질보증제도의 외면을 받고 있음

○ 버섯은 농산물이므로 영양강화를 위한 기술이 체계적으로 구축되어 있지 않으며, 고부가가치 제품을 창출하기 위해서는 정부의 개발자금이 절실한 상황임

○ 일본의 경우 영양강화버섯의 시장점유율이 전체 버섯시장의 10%를 상회하고 있으며, 이는 5년 후 우리나라의 시장변화를 예측할 수 있는 중요한 자료로 활용되고 있음

○ 본 업체에서는 실험실 수준에서 병재배 버섯의 배지에 칼슘을 다양한 방법으로 첨가시켜 배양해본 결과 칼슘함량이 3배 이상 높은 버섯의 생산에 성공하여 칼슘강화버섯의 대량생산 가능성을 확인하였음

○ 따라서, 본 기술의 개발이 완료될 경우 국내 버섯시장의 다양화 및 활성화에 큰 역할을 담당할 것이라 확신함

기존의 버섯의 칼슘강화 방법은 패각칼슘 (특허거절) 과립형 고형비료 (특허 411479-특허거절), 적조생물제거제 (특허 0160752호), 소성유기질 비료 (특허 0430895호)한 등이 있으나, 아직까지 수산폐기물을 활용한 칼슘강화제의 제조방법에 대한 논문은 아직 없었다.

본 발명의 상기 목적은 최적 소성조건에서 소성시킨 굴 껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 자실체의 칼슘함량에 미치는 영향을 조사하고 칼슘강화제의 제조방법에 있다.

본 실험에 사용한 균주는 Pleurotus eryngii NIAST 2302로 농촌진흥청 농업과학기술원 응용미생물학과에서 분양받아 계대 배양된 것을 당사에서도 다시 분양받아, Potato dextrose agar (PDA)에서 2개월 간격으로 표준화된 방법으로 계대배양하여 사용하였다. 접종원의 준비는 고체배양의 경우 냉장 보관하던 균주를 PDA 평판배지의 중앙부에 접종하여 25± 1℃의 항온기에서 배양한 후 실험에 사용하였으며, 액체배양의 경우 500 ㎖ 삼각플라스크에 100 ㎖의 potato dextrose broth를 조제하여 평판 배양된 새송이 균사체를 접종하고 6일간 배양한 다음, 배양액을 균질기로 균질화하여 접종원으로 사용하였다.

굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 1.0% 첨가시에는 105± 3%로 오히려 버섯의 수확량이 증가함을 확인할 수 있었다. 2.0%의 첨가시에도 100% 수준을 유지하여 2% 첨가시까지는 새송이버섯의 수율을 그대로 유지하거나 오히려 증가시키는 것을 알 수 있었다. 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 3.0% 첨가시에는 99± 7%로 나타났으며 그 이상의 농도에서는 혼합분말의 첨가량에 비례하여 수율도 감소하는 것으로 나타났 다.

따라서, 수확량을 기준으로 할 경우에는 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 2.0%첨가하는 것이 새송이버섯의 칼슘강화와 자실체의 수율확보에 가장 좋은 것으로 기대된다. 하지만 1.0% 첨가시와 큰 차이가 없는 것으로 확인되었으므로 경제적인 요인을 고려하여 1.0%를 첨가하는 것이 상업적으로 가장 유리한 것으로 판단되었다.

[실시예 1 ]

최적 소성조건에서 소성시킨 굴껍질과 조개껍질의 혼합분말의 첨가가 새송이 버섯 자실체의 칼슘함량에 미치는 영향

굴껍질과 조개껍질 혼합분말이 새송이 버섯 균사체와 자실체의 성장과 칼슘흡수에 미치는 영향을 확인하기 위한 실험을 위하여 경북 동해안 지역에서 총 5,000kg의 굴껍질과 조개껍질을 채집하여 10mm*10mm크기 이하로 깬 다음 자연건조를 통하여 수분을 제거하였다. 완전히 건조된 불가사리 분말은 분쇄기에서 1차로 분쇄하여 최적소성조건에서 소성시킨 다음 칼슘원료로 사용하였다.

실험예 1: 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 균사생장에 미치는 영향

칼슘원 첨가에 따른 Pleurotus eryngii의 성장 변화를 확인하기 위하여 배지 전체중량에 대하여 굴껍질 분말을 0.5 , 1 , 3 , 5 및 10%의 비율로 첨가한 후 PDA 배지를 조제하여 121℃에서 15분간 고압살균하고 petri-dish에 20ml 씩 분주하여 굳힌 다음 예비 배양된 균사체를 접종하였다. 접종된 Pleurotus eryngii는 25℃에서 7일간 배양하면서 균사체의 지름을 측정하였다. 모든 실험은 5반복을 통하여 이루어졌다.

실험실시예 1: 균사체 성장조건

굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯(Pleurotus eryngii)의 균사생장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 혼합분말를 배지 무게에 대하여 1.0, 3.0, 5.0, 7.0 및 10.0%의 농도로 첨가한 후 균주를 접종하고 25℃에서 7일간 배양한 후 균사의 지름을 측정하였다. 이때 품종은 큰 느타리 1호를 사용하였으며, 실험은 7반복으로 행하여 평균±표준편차의 값으로 나타내었다.

[그림 1]에서 나타난 바와 같이 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 3.0% 까지 첨가할 경우는 균사체의 성장에 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 그 이상의 농도를 PDA에 첨가할 경우 첨가농도에 비례하여 균성장은 저해되는 것으로 나타났으나 3.0% 첨가까지는 성장에 전혀 문제가 없는 것으로 확인되었으며, 10% 농도로 첨가한 실험에서도 대조구와 비교하여 87±7%의 균사체 성장을 보이는 것으로 보아 본 연구진이 개발한 Ca 강화제인 굴껍질과 조개껍질 혼합분말은 새송이버섯의 성장에 전혀 독성이 없는 것으로 판단하였다.

[그림1] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 균사체의 성장에 미치는 영향

[ 실시예 2] 귤껍질 및 조개껍질 분말이 첨가된 톱밥배기에서의 자실체 성장 및 칼슘함량 비교

톱밥배지에 굴껍질 분말을 1,5 및 10% 첨가한 후 배지를 100℃에서 4시간 멸균하고 여기에 미리 배양된 균사체를 접종하였다. 접종된 톱밥배지를 23℃(습도 80% 이상)의 암실에서 25일간 균사 배양한 다음 생육실로 옮겨 발아를 유도하였으며, 자실체의 생육조건을 맞추어 주며 자실체로 생육시켰다. 생산된 자실체는 무작위 추출하 여 형태와 크기, 칼슘 함량 및 생산수량을 조사하였다.

[실험실시예 2] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 자실체의

칼슘함량에 미치는 영향

굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 자실체의 칼슘함량 증가에 미치는 영향을 확인하기 위하여 혼합분말을 sawdust 배지 무게에 대하여 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 및 5.0%의 농도로 첨가한 후 새송이버섯 균사체를 접종하고 일반적인 새송이버섯 균사체의 배양환경과 자실체의 생육환경을 준수하여 자실체를 얻은 결과를 [그림 2]에 나타내었다.

사용하는 톱밥배지의 내용물 조성에 따라 대조구의 칼슘함량이 비교적 많은 편차를 나타내므로 본 연구에서는 결과치를 대조구에 대한 상대치로 나타내었다. 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 0.5% 첨가할 경우 대조구에 비해 약 3.2배의 칼슘함량 증가를 확인할 수 있었으며, 1.0%를 첨가할 경우 4.25배의 증가를 확인할 수 있었다. 3.0%를 첨가한 구에서는 4.4배의 칼슘함량 증가를 확인할 수 있었으나 1.0%를 첨가하는 것에 비해 비효율적이라고 판단되어 새송이버섯의 Ca 함량 증가를 위한 적절한 굴껍질과 조개껍질 혼합분말은 배지 중량 대비 1.0% 첨가하는 것이 Ca 함량 증가와 경제적인 측면 모두에서 가장 우수함을 확인할 수 있었다.

[그림 2] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 자실체의 Ca 함량 증가에 미치는 영향

[ 실시예 3] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯의 자실체

수확량에 미치는 영향

새송이버섯 자실체에 함유된 칼슘함량은 원자흡광분광 광도법으로 정량하였다.

[실험실시예 3] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯의 자실체

수확량에 미치는 영향

본 연구진이 목표로 하고 있는 개발제품은 칼슘함량이 일반 새송이버섯에 비해 3배 이상 강화된 제품으로써 본 연구진이 설문조사를 통해 확인한 본 개발제품의 가격은 15,000원/Kg이하로써 기존의 제품에 비해 20%이상 차이가 나지 않는 것으로 나타났다.

따라서 본 제품의 개발에 있어서 가장 중요한 확인사항 중 하나는 완료제품의 수확량이다. 본 개발 아이템의 경우 칼슘강화 새송이버섯의 수확량이 대조구에 비해 10% 이상 낮아질 경우 생산농가의 생산효율에 큰 만족을 줄 수 없게 될 우려가 있으므로 필히 확인해야 할 요소이다. 따라서 본 연구진은 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯 자실체의 수확량에 미치는 영향을 확인하기 위하여 발이수와 수확 후 무게를 측정하였다.

수확 후 무게의 경우 수확자가 뿌리 부분을 자르는 정도에 따라 5% 정도의 편차가 발생할 수 있으므로, 본 연구진은 10명의 인원을 동원해 각 농도별로 100개씩을 자르도록 하여 칼슘 함량별로 각각 1,000개의 새송이 버섯을 얻은 다음 무게를 잰 후 평균과 표준편차를 구하였다. 그 결과는 [그림 3]에서와 같이 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 1.0% 첨가시에는 105± 3%로 오히려 버섯의 수확량이 증가함을 확인할 수 있었다. 2.0%의 첨가시에도 100% 수준을 유지하여 2% 첨가시까지는 새송이버섯의 수율을 그대로 유지하거나 오히려 증가시키는 것을 알 수 있었다. 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 3.0% 첨가시에는 99± 7%로 나타났으며 그 이상의 농도에서는 혼합분말의 첨가량에 비례하여 수율도 감소하는 것으로 나타났다.

따라서, 수확량을 기준으로 할 경우에는 굴껍질과 조개껍질 혼합분말을 2.0%첨가하는 것이 새송이버섯의 칼슘강화와 자실체의 수율확보에 가장 좋은 것으로 기대된 다. 하지만 1.0% 첨가시와 큰 차이가 없는 것으로 확인되었으므로 경제적인 요인을 고려하여 1.0%를 첨가하는 것이 상업적으로 가장 유리한 것으로 판단되었다.

[그림 3] 굴껍질과 조개껍질 혼합분말의 첨가가 새송이버섯의 자실체

수확량에 미치는 영향

Claims

굴패각과 조개패각의 1:1 혼합물을 620℃에서 최초로 소성하여 900℃까지 소성하는 방법
버섯재배배지에 청구항 1의 결과물을 1~10%까지 첨가하고 재배하는 방법
느타리, 새송이 버섯 대상만 국한되는 것이 아님