KR100365964B1 - 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 800도 이상에서 소성시켜 분말화한 천연물질인 패각류(貝殼類. 조개, 굴, 솔, 게불)껍질과 젖산(lactic acid)을 이용하여 제조한 젖산칼슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법{The calcium-lactate be made use of shell manufacturing process}

본 발명은 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면, 천연의 굴껍질 등을 이용하여 제조한 젖산칼슘은 인체내에서 흡수율이 좋으며 액상 식품이나 고상식품에 첨가하여도 식품고유의 물성에 영향을 주지 않아 식품첨가물로 이용이 가능하여 상품성이 뛰어나 점에 착안하여, 800도 이상에서 소성시켜 분말화한 천연물질인 패각류(貝殼類. 조개, 굴, 솔, 게불)껍질과 전산(lactic acid)을 이용하여 인체에 무해하며 흡수율이 높은 젖산칼슘 제조하는 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 칼슘은 인간에 있어 필수 영양분이다. 세계보건기구(WHO)의 칼슘1일 권장량은 성인의 경우 1000mg이며 청소년에게는1200∼1500mg이다.하지만 우리 나라의 경우 약 70%정도 밖에 섭취하지 못하고 있는 실정이며 대부분의 선진국도 같은 실정이다.따라서, 칼슘을 식생활에 상용함으로써 칼슘부족으로 인해 발생하는 각종질병 및 골다공증, 골연화증의 질병을 예방하는 효과를 얻을 수 있는 식품으로서, 특히, 젖산칼슘은 식품첨가물로서 이용이 가능하며, 매일 다양한 칼슘함유 식품을 섭취하고 있음에도 섭취양에 비해 흡수율이 낮은 점을 감안하여 흡수이용율이 좋은 젖산칼슘을 제조하여 이를 식품요리나 음료, 주류, 장류, 및 다양한 기능성 식품을 만드는데 첨가하여 영양학적으로 인정받고 상품가치를 높여 건강을 지키도록 하고 있는 실정이다.

종래에는 칼슘제를 제조하는 방법으로는 초 내열성인 니켈-코발트(Ni-co) 합금망에 패각류를 담아 로나 요속에서 직접 소성하여 이온화 칼슘을 제조하는 방법과 염화칼륨을 15%정도 혼합한 염화칼슘을 융해시키고 (약800℃), 흑연을 양극, 철을 음극으로하여 전기분해하는 전해법이있으며, 이 때 얻은 물질은 순도 85%정도가 보통이다. 또 섬게 껍질을 500∼1500℃의 온도 범위에서 6시간이상 소성하여 얻어지는 칼슘함유 조성물을 얻는 방법 등이 있으나 이들 방법은 시간이 많이 소요됨과 동시에 설비가 복잡하며 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 제조공정이 복잡하고 시설비가 많이 들고 소요 시간이 많이 드는 단점을 개선하고, 인체에 무해하며 흡수율이 양호하고 식품 첨가물공전 규격에 맞는 젖산 칼슘을 폐자원인 패각류를 이용하여 제조함으로써 국민 보건과 환경정화에 이바지하는 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법을 제공하는 것을 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 패각류의 껍질을 세척하고 화로에서 700∼1300℃의 고온이므로 소성 시키므로 이물질 및 불순물을 태워 날려보낸 후 미세하게 분쇄(150∼300mesh)하여 젖산(30∼60%) 수용액과 50∼60℃의 조건에서 가열반응을 유도한다. 이때 패각류 껍질의 미세 분말과 젖산은 열을 발생하고 탄산가스를 방출하면서 반응하여 흰색의 젖산칼슘 덩어리를 생성시킨다. pH를 조절하기 위해서 패각류의 분말양을 조절 하여야하는데 pH 6∼7을 유지하기 위해선 패각류의 분말가루를 종류에 따라 16∼30g까지 서서히 투여하여 반응시켜 제조하는 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법에 관한 것이다.본 발명에서 젖산칼슘을 제조하는 데 복잡하거나 대단위의 시설 등을 필요로 하지 않고 원재료가 쓰레기로 버려지는 것을 자원으로 재활용하는 우수한 기술로서 인류의 건강에 이바지 할 수 있는 기술이다.본 발명에서 실험한 제조한 방법 및 결과는 다음과 같다.

먼저 굴껍질 등 패각류를 회수하여 세척한 후 회화로(동양, 한국)에서 시간별 온도별로 처리하여 냉각시킨 다음 분쇄기에서150∼300 메쉬로 분쇄하여 색도는 칼라메타(colorimeter(Minolta, 일본))로, 함유된 이온은 이온크로마토그라피(Ion Chromatography(Dionex사, 미국))로 다음과 같은 조건으로 분석하였고 이때 이온크로마토그램은 표3과 같다.

(실시예 1)

구운 시간별 온도별 패각류의 회수율은 다음과 같았다.

표 3에서 보는 바와 같이 900도 이상에서는 회수율이 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 경제적인 면을 고려해볼 때 900도가 구운 온도로써 적절하였다. 표 4에서 보는 바와 같이 2시간에서 3시간 사이에는 회수율이 완만히 감소하다가 4시간 이후에는 급속히 감소하였다.

(실시예 2)

색도를 비교한 결과는 다음과 같다.

패각류를 900도에서 2시간 30분 구운 후 색도계로 L(lightness), a(+: red, -: green) 및 b(+: yellow, -: blue) 값을 비교한 결과 밝기는 굴, 조개, 홍합, 게불, 소라 껍질 순 이었으며, a값은 굴 껍질이 -0.59로 미약한 녹색계통의 색깔을 나타내었으나 큰 차이는 보이지 않았다.b값도 큰차이를 보이지는 않았지만 조개와 게불 껍질 처리구가 각각 +1.90과 +2.55로 노랑색 계통의 색깔을 더 띄었다.

(실시 예 3)

이온 크로마토그래피에서 각 이온을 분석한 결과는 표 6과 같다.

표 6에서와 같이 칼슘이온의 함량은 굴, 조개, 소라, 게불, 홍합의 순이었으며 굴의 경우 99.10%로 가장 많이 칼슘이온을 함유하고 있었다.

Li+의 경우 전체에서 검출되지 않았고, 나트륨이온의 경우 홍합, 게불, 소라, 조개, 굴의 순 이었다. 전체적으로 살펴보면 굴껍질이 칼슘제 제조원료로써 가장 우수하였다.

이상의 결과를 종합하여 볼 때 색도나 칼슘이온의 함량이 900도에서 2시간 30분 구운 굴껍질이 양호하였고, 기타의 패각류도 비교적 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

전체적인 제조 공정을 요약해 보면 다음과 같다.

1) 원료 세척-가능한 한 색도을 양호하게 하기 위하여 겉 부분의 검은 부분을 깨끗이 세척한다.

2) 건조-물기가 없도록 건조시킨다.

3) 굽기(소성)-고로에서 약 2시간 30분 정도 굽는다.

4) 분쇄-냉각된 패각 껍질을 가능한 미세하게 분쇄한다.

5) 반응-약50%의 젖산 용액에 서서히 패각분말을 교반하면서 반응시킨다.

이때의 온도는 약 50도로 조절한다. 중화점은 pH 6.5에서 7.5정도로 하여 반응을 끝마친다.

6) 냉각 및 분쇄-반응이 끝난 액은 냉각시키면 고체상으로 되는데 이를 미세하게 분쇄하여 사용한다.

7) 검사 및 포장-식품 첨가물 공전의 규격에 맞는지를 검사하여 포장하여 제품으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 제조공정이 복잡하지 않으며, 시설비가 많이 들지 않으며, 제조시간이 짧고, 인체에 무해하며 흡수율이 양호하고 식품 첨가물공전 규격에 맞는 젖산 칼슘을 폐자원인 패각류를 이용하여 제조함으로써 국민 보건과 환경정화에 이바지 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법에 있어서,

   패각류를 900 ~ 1,100 ℃ 에서 2 ~ 3시간 가열한 다음, 통상의 분쇄기로 분쇄한 패각분말을 45∼50℃의 반응 온도에서 30∼50% 젖산용액으로 pH 6.5∼7.5에서 반응시켜 제조함을 특징으로 하는 패각류 껍질을 이용한 젖산칼슘의 제조방법.
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