WO2020138866A1

WO2020138866A1 - 굴 패각을 이용한 탄산칼슘수의 제조방법

Info

Publication number: WO2020138866A1
Application number: PCT/KR2019/018218
Authority: WO
Inventors: 이상호; 권은녀
Original assignee: 광덕신약주식회사
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-07-02
Also published as: KR102024537B1

Abstract

본 발명은 굴 패각을 이용한 탄산칼슘수의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법으로 제조된 칼슘수는 칼슘수 100g에 대하여 2000~2500mg의 칼슘이 용해되어 있어, 패각 자원의 활용성이 높으며, 추가되는 재료가 없이 패각 및 물만을 이용하여 칼슘수를 제조함으로써, 칼슘의 섭취가 용이하고, 수용성 칼슘을 쉽게 대량으로 생산할 수 있다.

Description

굴 패각을 이용한 탄산칼슘수의 제조방법

본 발명은 굴 패각을 이용한, 칼슘의 용해도를 증가시켜 칼슘의 함량을 증가시킨 탄산칼슘수를 제조하는 방법에 관한 것이다.

국내에서 일 년에 발생하는 굴, 전복, 꼬막, 바지락 등의 각종 패각류는 연간 약 40만 톤씩 발생하고 있으며, 이들은 일부 종패 붙이용이나 비료공업 원료 등으로 이용되고는 있으나, 그 이용률이 10% 미만으로 매우 낮고, 재활용시 부가가치가 낮아 대부분의 패각류가 공유수면 매립이나 해안야적 등을 통해 폐기되고 있다. 이로 인해 어촌마다 패각류가 산더미처럼 쌓여 환경 및 바다 오염 문제가 심각한 상태에 있으며, 이를 처리하기 위하여 농림수산식품부 및 각 지자체에서 여러 가지 대안을 내놓고 있지만, 실효성이 크지 않은 상황이다.

한편, 패각류는 칼슘의 함량이 높은 것으로 알려져 있다. 칼슘은 뼈와 치아의 구성 성분일 뿐 아니라 효소의 활성화, 신경흥분의 조절, 근육수축 및 혈액응고 등 체내의 대사에 관여하는 중요한 무기질이며, 인체의 필수원소로 골격과 치아의 형성, 혈액의 응고, 근육의 수축이완, 신경 전달작용, 신경흥분의 조절, 세포막의 투과성 조절, 비타민 B ₁₂ 흡수, 세포막의 융합 및 분열 등 아주 광범위하게 작용하고 있다.

일반적으로 칼슘이 많이 요구되는 성장기의 어린이나 폐경기 이후의 여성들은 칼슘 섭취가 부족하기 쉬우며, 특히 중년기 이후의 여성에게 칼슘부족으로 인한 골다공증은 심각한 문제로 대두되고 있다. 또한, 현대인은 동물성 단백질의 섭취가 과거에 비해 늘어나고 있으며, 동물성 단백질 섭취량의 증가는 칼슘배설을 촉진하는 것으로 보고되고 있다. 또한, 최근 칼슘의 섭취량은 증가하였으나, 실제 흡수율이 낮아 그 효용성에서 문제를 가지고 있다.

상기와 같은 문제를 해결하고자 여러 가지 칼슘소재를 대상으로 체내 이용성이 높은 칼슘 급원 식품, 칼슘 강화식품, 칼슘 보충제 및 칼슘 이용성 증진물질 등 칼슘의 양적, 질적 섭취 방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 섭취한 칼슘의 체내 이용성은 칼슘염의 형태, 연령, 신체 생리상태, 단백질, 인산, 수산, 피틴산 등 여러 가지 인자에 의해 다양하게 영향을 받는 것으로 알려져 있으며, 음식물이나 제재로 섭취한 칼슘이 체내로 흡수되기 위해서는 우선 위장 내에서 먼저 분해되고, 용해되어 칼슘이온으로 전리되어야만 한다. 섭취한 칼슘이 장내에서 흡수되기 위해서 분해 속도가 빠르고 용해도가 높을수록 흡수율이 증가되므로, 칼슘을 이온상태로 전리하여 섭취하는 것이 가장 좋은 방법으로 생각된다.

따라서 해안가에 폐기되는 굴, 전복, 바지락 등의 패각류로부터 용해도가 높은 칼슘을 얻어 해안 환경을 개선하고자 하는 기술의 개발이 필요하다.

한편, 한국등록특허 제1734353호에는 패각류를 이용한 천연 미네랄 이온 칼슘수의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 천연 미네랄 이온 칼슘수가 개시되어 있고, 한국공개특허 제2018-0016009호에는 굴 패각을 이용한 수용성 산화칼슘의 제조방법이 개시되어 있지만, 본 발명의 굴 패각을 이용한, 칼슘의 용해도를 증가시켜 칼슘의 함량을 증가시킨 탄산칼슘수를 제조하는 방법에 관해 개시된 바 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로, 패각으로부터 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수를 제조하는 방법을 제공하고, 상기 제조방법으로 제조된 칼슘수의 칼슘함량을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은

1) 패각을 세척한 후 건조시키는 단계;

2) 상기 단계 1) 이후에, 건조된 패각을 가마에 넣고 300~350℃에서 9~15시간 동안 1차 가열하는 단계;

3) 상기 단계 2) 이후에, 10~20분에 걸쳐 가마의 온도를 700~750℃까지 상승시킨 후, 6~8시간 동안 2차 가열하는 단계;

4) 상기 단계 3) 이후에, 1100~1200℃까지 가마의 온도를 상승시킨 다음, 상승된 온도로 고정한 후 7~15시간 동안 3차 가열하는 단계;

5) 상기 단계 4) 이후에 250~450℃에서 8~15시간 동안 4차 가열한 후, 열이 완전히 식을때 까지 방치하여 패각을 소성시키는 단계; 및

6) 상기 단계 5)의 소성된 패각 300~700g에 물 5~15L를 첨가한 후 80~120℃에서 3~7시간 동안 가열한 후 70~90℃에서 10~15시간 동안 숙성시킨 다음 침전물을 제거하고 칼슘수를 획득하는 단계;를 포함하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 칼슘의 함량이 2000~2500mg/100g인 칼슘수를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제조방법으로 제조된 칼슘수의 칼슘함량을 측정한 시험성적서이다.

도 2는 본 발명의 비교예의 제조방법으로 제조된 칼슘수의 칼슘함량을 측정한 시험성적서이다.

본 발명은

1) 패각을 세척한 후 건조시키는 단계;

3) 상기 단계 2) 이후에, 10~20분 이내에 가마의 온도를 700~750℃까지 상승시킨 후, 1차 가열된 패각을 6~8시간 동안 2차 가열하는 단계;

4) 상기 단계 3) 이후에, 1100~1200℃까지 가마의 온도를 상승시킨 다음, 2차 가열된 패각을 7~15시간 동안 3차 가열하는 단계;

5) 상기 단계 4) 이후에, 가마의 온도를 250~450℃로 낮추고, 3차 가열된 패각을 8~15시간 동안 4차 가열한 후, 열이 완전히 식을 때까지 방치한 다음 소성된 패각을 획득하는 단계; 및

6) 상기 단계 5)의 소성된 패각 300~700g에 물 5~15L를 첨가한 후 80~120℃에서 3~7시간 동안 가열한 후 70~90℃에서 10~15시간 동안 숙성시킨 다음 침전물을 제거하고 칼슘수를 획득하는 단계;를 포함하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법에 관한 것이다.

상기 패각은 굴, 전복, 꼬막, 바지락의 껍질일 수 있으며, 바람직하게는 굴 껍질인 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 구현 예에서, 본 발명의 제조방법으로 제조된 칼슘수는 총 100g에 대하여 2000~2500mg의 칼슘이 용해되어 있으며, 바람직하게는 칼슘수 100g에 대하여 2100~2300mg의 칼슘이 용해되어 있는 것이나, 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수는 보다 구체적으로

1) 패각을 세척한 후 건조시키는 단계;

2) 상기 단계 1) 이후에, 건조된 패각을 가마에 넣고 300~350℃에서 9~12시간 동안 1차 가열하는 단계;

3) 상기 단계 2) 이후에, 15분 이내에 가마의 온도를 700~750℃까지 상승시킨 후, 1차 가열된 패각을 6~8시간 동안 2차 가열하는 단계;

4) 상기 단계 3) 이후에, 1180℃까지 가마의 온도를 상승시킨 다음, 2차 가열된 패각을 7~10시간 동안 3차 가열하는 단계;

5) 상기 단계 4) 이후에, 가마의 온도를 300~350℃로 낮추고, 3차 가열된 패각을 10~13시간 동안 4차 가열한 후, 열이 완전히 식을 때까지 방치한 다음 소성된 패각을 획득하는 단계; 및

6) 상기 단계 5)의 소성된 패각 500g에 물 5~15L를 첨가한 후 100℃에서 5시간 동안 가열한 후 80℃에서 12시간 동안 숙성시킨 다음 침전물을 제거하고 칼슘수를 획득하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 칼슘의 함량이 2000~2500mg/100g인 칼슘수에 관한 것이다.

상기 칼슘 함량이 높은 칼슘수는, 음료, 식품첨가물(칼슘 보강제 등), 토양개량제, 주방기구와 같은 식자재의 살균 소독제, 유아용 물티슈, 적조 구제용 원료, 건축재, 부유물 침전제, 수처리제의 용도로 활용할 수 있다.

이하, 제조예 및 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 제조예 및 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

제조예 1. 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조

용해도를 증가시켜 칼슘의 함량을 증가시킨 칼슘수를 제조하기 위해 굴 껍질을 세척하여 이물질을 완전히 제거한 후 건조시켰다. 그 후 건조된 굴 껍질을 가마에 넣고 330℃에서 10시간 동안 1차 가열하였다. 상기 1차 가열 이후에, 15분 이내로 가마의 온도를 730℃까지 상승시킨 후, 1차 가열된 굴 껍질을 7시간 동안 2차 가열하였고, 2차 가열 이후에, 1180℃까지 가마의 온도를 상승시킨 다음, 상승된 온도로 고정한 후 2차 가열된 굴 껍질을 8시간 동안 3차 가열하였다. 이후에 가마의 온도를 330℃로 낮추고, 3차 가열된 굴 껍질을 12시간 동안 4차 가열한 후, 열이 완전히 식을 때까지 방치하여 소성된 굴 껍질을 획득하였다.

상기 소성된 굴 껍질 500g에 물 10L를 첨가한 후 100℃에서 5시간 동안 가열하고, 그 후 80℃에서 12시간 동안 숙성시킨 다음 용해되지 않고 가라앉은 침전물(200g)을 제거한 후 갈색의 칼슘수(실험군)를 획득하였다.

한편, 본 발명의 비교예로는 상기 1차 가열하는 단계에서 굴 껍질을 250℃로 8시간 동안 가열하였고, 1차 가열 후 15분 이내로 가마의 온도를 730℃까지 상승시킨 후, 1차 가열된 굴 껍질을 10시간 동안 2차 가열하였다. 2차 가열 후 1250℃까지 가마의 온도를 상승시킨 다음, 상승된 온도로 고정한 후 2차 가열된 굴 껍질을 6시간 동안 3차 가열하였다. 이후에 열이 완전히 식을때 까지 방치한 다음 소성된 굴 껍질을 획득하였다.

상기 소성된 굴 껍질 500g에 물 10L를 첨가한 후 100℃에서 12시간 동안 가열한 후 상온에서 정치한 다음, 용해되지 않고 가라앉은 침전물(430g)을 제거하고 투명한 칼슘수(비교군)를 획득하였다.

실시예 1. 칼슘 함량 측정

상기 제조예 1에서 제조한 칼슘수를 한국식품과학연구원에 의뢰하여 칼슘 함량을 측정하였다.

그 결과, 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같이 본 발명의 제조방법으로 제조된 실험군은 칼슘수 100g에 대하여 2152.48mg의 칼슘이 함유되어 있었으나, 비교군은 칼슘수 100g에 대하여 49.01mg의 칼슘이 함유되어 있어, 본 발명의 제조방법으로 칼슘수를 제조한 경우 칼슘이 고함량으로 용해되어 있는 것을 확인하였다.

Claims

1) 패각을 세척한 후 건조시키는 단계;

6) 상기 단계 5)의 소성된 패각 300~700g에 물 5~15L를 첨가한 후 80~120℃에서 3~7시간 동안 가열한 후 70~90℃에서 10~15시간 동안 숙성시킨 다음 침전물을 제거하고 칼슘수를 획득하는 단계;를 포함하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법.

제1항이 있어서, 상기 패각은 굴 껍질인 것을 특징으로 하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법.

제1항에 있어서, 상기 칼슘수는 총 100g에 대하여 2000~2500mg의 칼슘이 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법.

제1항에 있어서,

1) 패각을 세척한 후 건조시키는 단계;

6) 상기 단계 5)의 소성된 패각 500g에 물 5~15L를 첨가한 후 100℃에서 5시간 동안 가열한 후 80℃에서 12시간 동안 숙성시킨 다음 침전물을 제거하고 칼슘수를 획득하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 칼슘 용해도를 증가시킨 칼슘수의 제조방법.

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 칼슘의 함량이 2000~2500mg/100g인 칼슘수.