KR100209061B1 - 젤라틴의 미분화에 의한 결착제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 젤라틴의 미분화(微分化)에 의한 결착제의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 증석으로 처리된 회전날개 및 망이 장착된 고속특수분쇄기를 이용하여, 젤라틴을 100메쉬 이상으로 미분화시키는 결착제의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법으로 100메쉬 이상의 젤라틴 결착제가 제조되므로, 이를 이용하면 종래보다 훨씬 적은 양의 결착제 사용으로도 펠렛형 사료를 효율적으로 제조할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 의약품 제조시의 폐기물을 젤라틴의 미분화에 이용할 수 있어 경제적임은 물론, 색상이 다양한 장점을 가진다.

Description

젤라틴의 미분화에 의한 결착제의 제조방법

본 발명은 젤라틴의 미분화(微分化)에 의한 결착제의 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 증석으로 처리된 회전날개 및 망이 장착된 고속특수분쇄기를 이용하여, 젤라틴을 100메쉬 이상으로 미분화시키는 결착제의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사료는 성상에 따라 펠렛형(pellet-type), 액상, 덩어리 및 분말 사료 등으로 구분되며, 그 중에서 펠렛형 사료는 취급, 저장 및 급여가 용이하고 사료의 불필요한 낭비와 손실이 적을 뿐만 아니라, 미생물의 침해를 방지할 수 있는 등 다른 형태의 사료에 비해 여러가지 장점을 가지고 있어, 최근에는 가공사료 중 대부분이 펠렛형 사료로 제조되고 있는 추세에 있다.

이와 같은 펠렛형 사료의 제조에는 사료성분의 견고한 경화를 위한 강력한 결착제가 매우 중요한 역할을 하는데, 벤토나이트, 제오라이트, 껌, 점토, 젤라틴(아교, 피교, 골교, 명교, 공업용 젤라틴 포함), 리그노술포네이트(lignosulfonate) 등이 결착제로서 사용되고 있으며, 최근에는 펄프 제조시 발생되는 폐액을 건조시킨 리그노술포네이트가 가장 많이 사용되고 있다.

그러나, 종래로부터 사용되고 있는 이들 결착제의 분말사료에 대한 최소사용량은 펠렛제조시 동일한 효과를 나타낸다는 실험결과를 기준으로 할 때, 벤토나이트의 경우 1중량%, 제오라이트의 경우 1중량%, 껌의 경우 0.5중량%, 점토의 경우 2중량%, 젤라틴의 경우 0.3중량%, 리그노술포네이트의 경우 0.5중량%로서, 최하 0.3중량% 이상의 많은 양이 요구되었다. 이와 같이 결착제의 사용량이 많다는 것은 노동력이나 운반비용 등이 많이 필요하여 비경제적일 뿐만 아니라, 펠렛형 사료의 생산단가도 높아 소비자에게 비싼 가격으로 제공됨을 의미한다. 따라서, 펠렛제조시의 동일한 효과를 나타내면서도 결착제의 사용양을 줄일 수 있는 방법이 당업계에서 절실히 요구되었다.

이에, 본 발명자는 결착제의 사용양을 획기적으로 줄일 수 있는 방법으로서, 결착제의 입자크기를 미세화시켜 입자수를 많게 함으로써, 적은 량의 결착제로서도 견고한 펠렛형 사료를 제조할 수 있는 방법을 강구하게 되었다.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 결착제로서 젤라틴을 미분화시키고자 예의 연구노력한 결과, 분쇄기의 회전날개가 중석으로 특수 처리되고, 30~200HP 모터 및 160~200목의 망이 장착된 고속특수분쇄기를 이용하여, 15~25mps의 점도 및 20~40메쉬의 입자크기를 갖는 젤라틴을 100메쉬(mesh) 이상으로 미분화시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 젤라틴의 미분화에 의한 결착제의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기 방법에 의해 제조된 젤라틴 결착제를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

본 발명자는 우선 종래 결착제들의 입자크기 및 점도를 조사한 결과, 젤라틴은 20~40메쉬, 그외의 결착제들 즉, 벤토나이트, 제오라이트, 껌, 점토, 리그노술포네이트는 60~200메쉬의 입자크기를 가지고, 벤토나이트의 점도는 1mps, 제오라이트의 점도는 1mps, 껌의 점도는 2mps, 점토의 점도는 0.5mps, 젤라틴의 점도는 20mps, 리그노술포네이트의 점도는 1.5mps인 바, 젤라틴은 다른 결착제에 비해 13~40배의 높은 점도력을 가짐을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로, 젤라틴의 입자크기를 미분화시킴으로써 제조하는 결착제가 펠렛형 사료의 제조에 가장 효과적임을 알 수 있었다.

높은 점도력을 갖는 젤라틴의 미분시, 그의 점성으로 인하여 일반분쇄기에 고장이 유발되어 원하는 입자크기를 제공하지 못한다는 단점이 있어 왔는 바, 본 발명에서는 다음과 같은 고속특수분쇄기를 하기의 조건에서 운전함으로써, 점도 15~25mps 및 입자크기 20~40메쉬의 젤라틴을 100메쉬 이상으로 성공적으로 미분시킬 수 있었다:

1) 분쇄기의 회전 날개 끝부분을 중석으로 특수 처리한다.

2) 분쇄기 덮개부분으로 냉각수를 통과시켰으며, 분쇄후 공기로 미분의 젤라틴을 흡입 추출하는데, 이때 160~200목의 망을 사용한다.

3) 분쇄기의 회전수가 분당 5,000회 내지 6,000회 되도록, 30~200HP 모터를 장착한다.

4) 분쇄기의 커버온도가 70~90℃, 가장 바람직하게는 약 80℃될 때, 분쇄기의 작동을 중지시키고 냉각후 다시 작동시킨다(만약, 중지시키지 않으면, 젤라틴이 곧바로 액화되어 분쇄기를 망치는 결과를 초래한다).

한편, 상술한 바와 같이 미분화된 젤라틴은 그 자체가 고단백질이므로 정전기를 발생하여, 펠렛형 사료의 제조시 사료내 미량 광물질과 친화 또는 불친화의 문제를 야기할 뿐만 아니라, 사료 제조공장내에서 젤라틴 미립자가 통과할 때 금속기계에 흡착되어 젤라틴이 골고루 혼합되지 않는다는 문제를 야기시킨다.

이러한 점을 미연에 방지하기 위하여, 젤라틴의 미분시에 부형제를 젤라틴에 대하여 5 내지 20 중량%, 가장 바람직하게는 10중량%로 첨가하고 상기와 같이 미분화시키면, 미분 젤라틴의 정전기가 방지되고, 나아가서는 미분 젤라틴의 생산량이 증가된다. 상기에서, 부형제는 사료가 급여될 축종(畜種)에 따라 말(깻묵)분, 소맥분, 포도당 분말, 옥분 및 수수분 등의 곡물파우더; 오징어 분말; 향미제 등 여러가지 종류를 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 새우 사료용의 결착제는 오징어 분말을 부형제로 사용함으로써, 새우의 기호성을 증진시킬 뿐만 아니라, 결착제의 특성인 물에 대한 안정성이 증가되어 수질오염 방지에도 일조하게 된다. 또한, 축종에 적합한 향미제를 부형체로 첨가하면, 결착제 효과이외에 부수적인 가축의 생산성을 높일 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 점도 약 40mps의 고가인 젤라틴을 사용하고 있는 의약의 캡슐 제조시에 남는 폐젤라틴(일명, '스크랩' 또는 '트리미딩'이라 함)이 약 20mps의 점도를 유지한다는데 착안하여, 이와 같은 의약품 제조시의 폐젤라틴을 미분화시켜 펠렛형 사료의 제조에 이용할 수 있으므로 경제적임은 물론, 제조된 펠렛형 사료가 다양한 색상을 유지할 수 있다는 장점을 가진다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하는 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서 자명할 것이다.

[실시예 1]

[고속특수분쇄기를 이용한 젤라틴의 미분화]

분쇄기의 회전 날개 끝부분이 중석으로 특수 처리되고, 600HP 모터 및 가로 30cm, 세로 70cm인 180목의 망이 장착된 고속특수분쇄기(대원공업사, 대한민국)를 이용하여, 분당 5,800회의 회전수로 점도 20mps 및 입자크기 30메쉬의 젤라틴 25kg을 분쇄하면서, 분쇄기의 커버온도가 80℃에 도달할 때, 특수분쇄기의 작동을 중지시키고 냉각후 새로이 분쇄를 시작하였다. 미분화된 젤라틴의 입자크기를 국제표준망체로 육안 확인한 결과, 30메쉬의 젤라틴은 100메쉬의 입자크기로 분쇄되었고, 제조된 미분화 젤라틴의 양은 23kg이었다.

[실시예 2]

[젤라틴과 부형제의 동시 미분화]

젤라틴의 미분시에, 부형제로서 소맥분을 젤라틴에 대하여 10중량%로 첨가하고 동시에 미분화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 미분화 젤라틴을 제조하였다. 이와 같이 젤라틴과 부형제를 동시에 미분화시킨 결과, 젤라틴은 실시예 1과 동일한 입자크기로 분쇄될 뿐만 아니라, 미분화된 젤라틴에서 정전기가 발생되지 않았고, 제조된 미분화 젤라틴의 양은 23.5kg으로 증가되었다.

[실시예 3]

[본 발명의 결착제를 이용한 펠렛형 사료의 제조(I)]

옥수수 소맥, 박류, 강피류, 옥분 및 수수 등의 사료원료를 분쇄하고, 분쇄된 원료를 항생제, 비타민 및 미네랄 등의 미량성문(premix)과 혼합하고, 이에 결착제로서 실시예 1에서 미분화된 젤라틴을 사료 1톤당 100g 정도의 비율로 혼합하였다. 상기의 혼합 원료에 수분을 함유한 65~95℃의 스팀을 가하여 10초 내지 1분 정도 성형 결착시키거나, 110~150℃의 스팀을 가하여 3 내지 20초 정도 압출성형(extruding)시켰다. 성형된 고온상태의 펠렛사료를 냉각기로 이동시켜 냉각건조하여 완제품을 제조하였다.

[실시예 4]

[본 발명의 결착제를 이용한 펠렛형 사료의 제조(II)]

실시예 1에서 미분화된 젤라틴 대신에 실시예 2에서 제조된 미분화 젤라틴을 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛형 사료를 제조하였다. 이때, 실시예 3의 펠렛형 사료와 동일한 정도의 경화효과를 나타내는데 필요한 미분화 젤라틴의 첨가량은 사료 1톤당 95g 정도이었다.

[비교 실시예 1]

[종래의 결착제를 이용한 펠렛형 사료의 제조(I)]

실시예 1에서 미분화된 젤라틴 대신에 40메쉬의 젤라틴을 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛형 사료를 제조하였다. 이때, 미분화 젤라틴을 결착제로 사용하여 제조한 실시예 3의 펠렛형 사료와 동일한 정도의 경화효과를 나타내는데 필요한 40메쉬의 젤라틴 첨가량은 사료 1톤당 760g 정도이었다.

[비교 실시예 2]

[종래의 결착제를 이용한 펠렛형 사료의 제조(II)]

실시예 1에서 미분화된 젤라틴 대신에 40메쉬의 젤라틴과 부형제 소맥분을 동시 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 펠렛형 사료를 제조하였다. 이때, 실시예 3의 펠렛형 사료와 동일한 정도의 경화효과를 나타내는데 필요한 40메쉬의 젤라틴 첨가량은 사료 1톤당 730g 정도이었다.

이상의 결과로부터, 젤라틴 결착제의 입자크기를 100메쉬 이상으로 미세화시킴으로써, 견고한 펠렛형 사료에 사용되는 결착제의 양은 종래 40메쉬의 젤라틴 결착제에 비해 7~8배의 절감효과가 있음을 알 수 있었다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명의 방법으로 100메쉬 이상의 젤라틴 결착제가 제죄되므로, 이를 이용하면 종래보다 훨씬 적은 양의 결착제 사용으로도 펠렛형 사료를 효율적으로 제조할 수 있다.

Claims (4)

1. 분쇄기의 회전 날개 끝부분이 중석으로 특수 처리되고, 30~100HP 모터 및 160~200목의 망이 장착된 고속특수분쇄기를 이용하여, 분당 5,000회 내지 6,000회의 회전수로 점도 15~25mps 및 입자크기 20~40메쉬(mesh)의 젤라틴을 분쇄하면서, 분쇄기의 커버온도가 70~90℃에 도달할 때 고속특수분쇄기의 작동을 중지시키고, 냉각 후 다시 작동시키는 공정을 포함하는 100 메쉬 이상의 젤라틴 결착제의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 젤라틴이외에 부형제를 젤라틴에 대하여 5 내지 20 중량%로 추가 첨가하여, 젤라틴과 부형제를 동시 미분하는 것을 특징으로 하는 결착제의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 부형제는 말(깻묵)분, 소맥분, 포도당 분말, 옥분, 수수분, 오징어 분말 및 향미제로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 결착제의 제조방법.
4. 분쇄기의 회전 날개 끝부분이 중석으로 특수 처리되고, 30~100HP 모터 및 160~200목의 망이 장착된 고속특수분쇄기를 이용하여 분당 5,000회 내지 6,000회의 회전수로 점도 15~25mps 및 입자크기 20~40메쉬(mesh)의 젤라틴을 분쇄하면서, 분쇄기의 커버온도가 70~90℃에 도달할 때 고속특수분쇄기의 작동을 중지시키고, 냉각 후 다시 작동시키는 공정의 반복에 의해 제조된, 입자크기 100메쉬 이상의 젤라틴 결착제.