KR100250159B1 - 방충성 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡물류의 보관에 사용되는 방충성 조성물에 관한 것으로 캡사이신을 함유하는 고추 추출물과 알리신을 함유하는 마늘 추출물을 적당한 비율로 혼합하여 곡물의 해충으로 작용하는 곤충을 유효하게 퇴치함과 함께, 장기간 보존하고자 하는 경우 곡물의 변질을 방지하는데 사용되는 방충성 조성물에 관한 것이다.

Description

방충성 조성물 및 그 제조방법(Composition of insecticide and method of producing the same)

본 발명은 방충성조성물 및 그제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 천연에 존재하는 식물로 부터 추출되는 유효성분을 이용하여 곡물의 보호용으로 사용되는 방충성 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 지구상의 인구의 증가 등이 원인이 되어 식량자원을 확보하기 위한 토지는 감소하는 추세이며, 이에따라 일부국가에서는 주식으로 사용하는 곡물에의 관심이 고조되고 있으며, 곡물류가 무역에서 상당한 지위를 차지하고 있을 뿐만 아니라, 곡물의 보관에도 상당히 높은 관심을 갖게 되었다.

곡물류의 감소원인을 살펴보면, 농지의 감소에 따른 자연감소, 곡물보관시 산화 등에 의한 변질, 쌀바구미 등과 같은 벌레에 의한 소실 을 예로들수 있다.

농지의 감소에 따른 농작물의 감소는 다수확 품종의 개발 등에 의하여 많은량이 보충될 뿐만 아니라, 수확량의 증가를 가져오고 있으나, 곡물의 보관시 산화 등에 의한 변질, 벌레등에 의한 소실에 대하여는 많은 연구가 진행중이며, 일부에서는 곡물의 소실을 방지하기 위하여 방부제 또는 생물방제제등을 살포하여 물의를 일으키기도 하였다.

그러나, 방부제 또는 생물방제제는 화학적인 제조방법에 의하여 제조되는 화학약품을 주로 사용함으로서 인체내에서 질병의 유발, 심한경우에는 독성에 의하여 생명까지 위협하는 경우가 발생하기도 하였다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 천연으로 부터 얻어지는 식품함유물을 이용하여 방부제 또는 생물방제제로 사용하는 방법에 의하여 많은 연구가 진행되어 왔으며, 그 대표적인 물질이 우리나라에서 전래되어 사용되고 있는 고추와 마늘을 이용하는 방법이다.

상기 고추에는 하기의 화학식(1)로 표기되는 캡사이신(Capsaicin)성분을 함유하고 있으며, 이 캡사이신 성분은 포유류, 조류 등의 동물, 및 곤충들의 퇴치제로서 사용될 수 있고, 캡사이신을 원료로 제조된 퇴치제는 카펫이나 가구류 등의 보호제는 물론이고 채소류, 곡류등을 곤충들로 부터 보호하는데 사용될 수 있음이 1992년 미국 환경보호청에서 공시하는 R.E.D.FACTS로 발표된바 있다.

또, 상기 캡사이신은 같은 방충제로서의 역할을 하는 알리신(Allicin), 머스터드오일, 산초 등과 혼합되어 사용되기도 하며, 혼합사용함으로서 그 효과를 한층더 높일 수 있음이 알려져 있다.

상기의 캡사이신과 함께 사용하는 알리신은 하기의 화학식(2)를 갖는 화합물로서 마늘(Garlic)으로 부터 추출되며, 조류, 곤충류로 부터 채소류, 과일, 식물의 씨앗등을 보호하는데 사용될 수 있음이 역시 미국의 환경보호청에서 공시하는 R.E.D.FACTS로 부터 공지되어 있다.

상기와 같은 천연추출물을 이용하여 이를 동물 및 곤충류의 퇴치제로 이용하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔으며 그 결과로서 일본국 특개소64-83006호, 동 특개평3-7554호등이 있으며 이들은 밀감류의 과피로 부터 추출된 락톤류 와 계피등을 혼합사용 하여 해충의 퇴치제를 제조하여 음식물의 포장에 사용하고 있음을 기술하고 있으며, 동 특개소 59-53497호, 동 특개소62-61562호, 동 특개소63-41495호, 동 특개평1-213291호, 동 특개평3-41011호 등에서는 니임 및 유까리 추출물을 혼합하여 곤충들의 기피제로 사용하는 기술을 공지하고 있고, 동 특개평7-315446호에서는 알콜배당체, 페놀배당체, 니트릴배당체, 겨자유배당체, 시클로펜텐배당체 등을 해충의 기피제로 사용하는 기술이 공지되어 있다.

상기에서 언급한 알리신을 사용하는 것으로는 일본국 특개평4-5211호, 미국 특허 제5,705,152호 등이 있으며, 이들은 살균 및 살충성 조성물로 사용하는 기술에 대하여 공지하고 있고, 캡사이신을 사용하는 것으로는 일본국 특개평7-10703호, 동 특개평7-41407호, 미국 특허제5,674,496호 등이 있으며, 이들에는 캡사이신을 마이크로 캡슐에 저장하여 합성수지의 첨가물로하여 동물을 퇴치하는 기술, 캡사이신과 다른화합물을 혼합하여 동물 및 곤충을 퇴치하는 기술을 열거하고 있다.

또, 한국 특허공보 제96-9493호에서는 알리신을 함유하는 성분과 및 캡사이신을 함유하는 성분을 통기성용기에 담아서 쌀벌레 등의 퇴치제로서 사용하는 기술을 공지하고 있다.

그러나 상기에서 언급한 인용문헌들에는 단순히 자연으로 부터 추출되는 화합물을 퇴치제로서 사용하는 기술만 언급하고 있을 뿐, 공지된 추출물의 혼합에 의한 효과 등에 대하여는 밝히지 못하고 있는 실정이다.

또한, 쌀과 같은 곡물류는 정미등의 가공에 의하여 나미로서 저장되는 경우, 정미과정에서 곡물류의 눈에 함유되어 있는 항산화제 성분인 토코페롤 등이 제거 됨으로서 보관중 대기중의 산소등에 의하여 산화가 발생되고, 백취미균, 황변미균 등의 곰팡이에 의한 변질로 인하여 악취를 발생하게 되는 변질에 의한 피해에 대하여는 해결하고 있지 못한 실정이다.

본 발명은 자연으로 부터 추출되는 캡사이신 및 알리신 각각의 효과를 이용하여 상승된 효과를 갖는 배합비율을 확인하고, 그 배합비율에 의한 곤충류의 퇴치제를 개발함과 아울러 곡물류의 변질을 방지하며, 알리신과 캡사이신의 자극적인 냄새는 물론 곡물의 변질에 따른 냄새까지 제거할 수 있는 방충제를 제공하고자 하는 것이다.

곤충류의 퇴치제로서 유용한 본 발명은 알리신을 함유하는 마늘추출물 30중량부 내지 90중량부와 캡사이신 성분을 함유하는 고추추출물 10중량부 내지 70중량부를 혼합한 다음 미량의 항산화제 및 소취제를 함유시킴으로서 달성될 수 있다.

마늘추출물은 잘 세척된 마늘을 압착에 의한 방법으로 얻은 마늘즙 30중량% 내지 80중량%와 마늘즙을 증류하여 얻은 마늘오일 1중량% 내지 20중량%를 식품용 물엿 10중량% 내지 50중량%와 혼합함으로서 제조될 수 있다.

고추추출물은 식품으로 사용되는 고추를 알콜, 아세톤, 헥산등의 용매를 사용하여 용매추출한 후, 용매를 분별증류하여 제거함으로서 제조되어 진다.

상기에서, 고추추출물을 10중량% 내지 70중량% 사용하는 이유는 마늘추출물과 혼합시 고추추출물이 10중량%이하로 혼입되는 경우에는 쌀바구미등의 기피력이 저하되는 문제가 발생되고, 70중량%이상 사용하게 되는 경우에는 캡사이신 성분의 과다 방출로 인하여 곡물의 내부에 캡사이신 성분이 침투되어 곡물을 증숙등의 가공에 의하여 음식물로 하는 경우 음식물로 부터 매운맛이 느껴지는 문제가 있을 뿐만아니라, 쌀바구미와 같은 곤충의 퇴치에도 문제를 발생하게 된다.

마늘추출물은 증숙등의 열가공시 알리신 성분이 변화되어 마늘의 고유한 향은 상실되므로 쌀등의 곡물에 침투가 이루어진다고 하여도 문제를 일으키지는 않으나, 마늘의 압착에 의한 가공시 얻어지는 마늘즙에는 대략0.3%정도의 알리신성분을 함유하고 있어, 그 함량이 절대적으로 부족하여 제기능을 발휘하기 어렵고, 또 마늘즙에는 많은 량의 수분이 함유되어 있어 오일성분을 함유하는 캡사이신 성분의 고추추출물과의 혼합이 어려우므로 마늘즙 30중량% 내지 80중량%와 마늘즙을 증류하여 얻은 마늘오일 1중량% 내지 20중량%를 식품용 물엿 10중량% 내지 50중량%와 혼합하여 사용하는 것이 적당하다.

항산화제로 사용될 수 있는 물질로는 토코페롤, 비타민 씨, 하이드록시부틸톨루엔 등이 있으나, 사용하고자 하는 분야가 곡물로서 식품에 첨가하는 것이므로 천연의 식물로 부터 추출되는 토코페롤이 가장 적합하며, 첨가량이 5.0중량부 이하로 하는 것이 좋으며, 5.0중량부 이상 첨가하게 되면 토코페롤 그 자체가 액체이므로 제조되는 방충성 조성물의 점도가 낮아져서 사용에 불편을 초래할 뿐만 아니라, 토코페롤이 고가이므로 제조원가에 상당한 영향을 미치게 된다.

또, 냄새를 제거하기 위하여 첨가되는 소취제에 있어서도 아미노기 또는 설폰산기를 가진 양쪽성 고분자 전해질, 안정화이산화염소, 감추출물, 녹차추출물, 기타 식물로 부터 추출된 물질의 혼합물 등의 물질이 사용될 수 있으나, 사용하고자 하는 분야가 곡물로서 식품에 첨가하는 것이므로 천연의 식물로 부터 추출되는 식물정유가 가장 적합하며, 첨가량이 5.0중량부 이하로 하는 것이 좋으며, 5.0중량부 이상 첨가하게 되면 그 자체가 액체이므로 제조되는 방충성 조성물의 점도가 낮아져서 사용에 불편을 초래할 뿐만 아니라, 식물정유이 고가이므로 제조원가에 상당한 영향을 미치게 된다.

상기에서와 같은 방법에 의하여 제조된 곤충퇴치용 조성물은 그 자체로 사용될 수도 있으나, 이를 보다 효율적으로 사용하기 위하여는 이를 포집할 수 있으며, 휘산작용을 할 수 있는 담체에 포집시켜 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 담체로서는 여러가지의 다공성 물질이 사용될 수 있으며, 예를들면, 유 투과성을 갖는 천연 또는 합성섬유로 된 직물, 부직포, 식물성의 펄프건조물, 규조토등과 같은 함습성 토양, 제올라이트 등을 예로들 수 있다.

이하 본발명을 하기의 실시예에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

<마늘 추출물의 제조 실시예>

마늘 2,000g을 압착하여 200g의 마늘즙을 얻고, 얻어진 마늘즙100g을 220℃ 내지 225℃에서 분별증류하여 11.5g의 마늘오일을 얻은 다음, 상기 마늘즙 70g과 마늘오일 5g 물엿 25g을 혼합 교반하여 점도가 1,500∼1,700cps인 마늘추출물 100g을 제조하였다.

<고추 추출물의 제조 실시예>

식품용 고추가루 1,000g을 속실렛 장치에 넣고 아세톤을 용매로하여 1시간동안 추출하여 적갈색의 혼합물을 얻고, 이 적갈색의 혼합물을 진공증류기에서 더이상의 아세톤 향이 없을 때까지 진공증류하여 용매를 제거함으로서 26g의 고추 추출물을 얻었다.

<실시예 1 내지 실시예 7>

상기의 제조실시예에 의하여 제조된 마늘추출물과 고추추출물을 하기의 표1과 같은 중량에 의하여 혼합하고, 이 혼합물에 토코페롤 0.1g, 식물정유 0.1g을 단계적으로 첨가하여 펄프50g을 함침시켜 고형상을 갖는 곤충퇴치제를 제조하고, 제조된 곤충퇴치제를 가로, 세로 및 높이가 40㎝인 상자내에 100g의 쌀과 함께 30마리의 어리쌀바구미를 넣고 시간 변화에 따른 개체수의 변화를 측정하고, 실험이 끝난 쌀을 증숙시켜 그 맛을 확인 하여 표1에 나타내었다.

<실시예8 : 대조군 실시예>

토코페롤 0.1g 및 식물정유 0.1g을 펄프50g에 함침시켜 고형상을 갖는 곤충퇴치제를 제조하고, 제조된 곤충퇴치제를 가로, 세로 및 높이가 40㎝인 상자내에 100g의 쌀과 함께 30마리의 어리쌀바구미를 넣고 실시예1 내지 실시예7과 같이 시간 변화에 따른 개체수의 변화를 측정하고, 실험이 끝난 쌀을 증숙시켜 그 맛을 확인 하여 표1에 나타내었다.

실시예	마늘추출물(g)	고추추출물(g)	최초개체수	잔류개체수	증숙후맛
				8시간		1일	2일	3일	5일
1	0	100	30	28	23	15	8	4	매운맛
2	10	90	30	26	20	8	2	2	매운맛
3	30	70	30	20	11	5	1	0	정상
4	50	50	30	17	10	6	1	0	정상
5	70	30	30	15	9	3	0	0	정상
6	90	10	30	18	12	5	2	0	정상
7	100	0	30	25	19	9	4	2	정상
8	0	30	30	29	29	26	25	정상

상기의 표1로 부터 알 수 있는 바와 같이 마늘추출물이 20g이하로 들어가는 실시예1 및 실시예 2의 경우는 어리쌀바구미의 개체수 감소가 늦어지고 또 증숙후의 밥의 맛에서도 매운맛을 느낄 수 가 있었으나, 마늘 추출물이 30g이상 들어가는 실시예3 내지 실시예7에서는 증숙후의 밥으로 부터 매운맛을 느낄 수가 없었고, 고추추출물이 전혀 함유되지 않은 실시예7의 경우에 있어서는 고추추출물이 90g함유되는 실시예2와 거의 같은 개체수의 감소를 볼 수 있었다.

다만, 실시예8의 대조군 실시예에서 어리쌀바구미의 개체수 감소는 환경변화에 의한 자연감소로 보여진다.

상기의 실시예에 의한 표1의 내용으로 볼때, 어리쌀바구미에 대한 퇴치효과 및 증숙후의 밥맛을 고려할 때, 알리신을 함유하는 마늘추출물 30중량% 내지 90중량%와 캡사이신 성분을 함유하는 고추추출물 10중량% 내지 70중량%를 함유하는 것이 적당함을 알 수 있다.

상기의 표1 및 그 설명으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 곤충 기피용 방충조성물은 적당한 용기등에 장입시키거나, 가공을 함으로서 쌀 등과 같은 곡물의 저장시에 각종의 곤충으로 부터 보다 효율적으로 보호를 할 수 있을 뿐만 아니라, 항산화제, 소취제 등을 첨가함으로서 곡물의 변질을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (4)

1. 캡사이신 성분과 알리신 성분을 함유하는 방충성 조성물에 있어서, 캡사이신 성분을 함유하는 고추추출물 10중량부 내지 70중량부 와 마늘 추출물 30중량부 내지 90중량부의 비율로 함유하고 각각 0.1중량부 이하의 항산화제 및 소취제가 함유됨을 특징으로 하는 방충성 조성물.
2. 제1항에 있어서, 마늘추출물이 마늘즙 30중량% 내지 80중량%에 마늘오일 1.0중량% 내지 20중량%, 물엿 10중량% 내지 50중량%로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 방충성 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 항산화제가 토코페롤인 것을 특징으로 하는 방충성 조성물.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소취제가, 식물로부터 추출되는 정유인 것을 특징으로 하는 방충성 조성물