KR100998788B1 - 스테비아를 주재료로 하는 액상·유기질 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테비아를 주재로 하는 액상 유기질 비료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스테비아 생초를 건조한 후 적의 가공한 다음 생초 유래의 EM균을 접종 발효한 다음 여과하여서 되는 고효율 특용작물재배용 액상 유기질 비료에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 스테비아 건초를 100메쉬 이상 분쇄하는 단계와, 착즙한 슬러지와 분말을 80 - 120℃로서 가열하는 단계와; 진공농축하는 단계와; 스테비아 엽록체 유래의 배양세균 EM균 접종하는 단계와; 발효조에서 통기 상태에서 발효숙성하는 단계와; 숙성시킨 발효물을 여과하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 특용작물재배용 고효율 액상 유기질 비료를 제공하는 것이다.

스테비아, 발효, 특용작물, EM균

Description

스테비아를 주재료로 하는 액상·유기질 비료의 제조방법{Aquous organic fertilizer from stevia}

본 발명은 스테비아를 주재로 하는 액상 유기질 비료에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스테비아 생초를 건조한 후 적의 가공한 다음 생초 유래의 EM균을 접종 발효한 다음 여과하여서 되는 특용작물재배용 유기질비료에 관한 것이다.

종래의 유기질 비료는 광재슬러지, 화본과식물 분쇄물, 톱밥 유래의 유기질을 발효 부숙하여 주로 식물 또는 과수원에 작물을 고상 유기질 비료로 사용하여 왔다.

일반적으로 작물재배용 토양은 논토양이나 밭토양 모두 산성화되어 있어 토양의 보수력, 보비력이 낮고 산화환원 전위가 낮아서 지력이 낮아 토양생산성이 급격히 저하되어 있고 결국 작물의 수확이 감소함은 물론 작물의 질병이 극대화되어 왔다.

한편, 스테비아를 이용한 깨, 호박, 오이, 토마토 등 투용작물 또는 십자화 과 식물재배용 유기질 비료는 그 개발된 예가 매우 적다.

스테비아(Stevia)는 국화과 다년생 식물로서 단맛이 사탕의 200배의 이르고 독성이 없는 천연감미료작물로서 알려져 있다.

스테비아는 가열에 의해 물성의 변화가 적으므로 생잎 또는 건엽 그대로 차, 요리에 직접 감미료로서 사용되고 있으며 국내 특허등록번호 제10-0620854호에는 스테비아엑기스 제조방법이 개시되어 있다.

스테비아 추출물 발효액에서 분리한 유용미생물과 그 동정결과 얻은 유효미생물(effective microorganism, EM)균에 대하여는 생명과학회지 제10권 제6호(2006.10월)에 개시되어 있다.

한편 스테비아 생초로부터 추출액을 얻어 농축, 발효, 숙성하여 여기에 셀레늄이 추가된 것을 특징으로 하고 과수원에 용비료는 국내 공개특허 제10-2006-0109581호에 개시되어 있다.

상기 국내 특허발명의 스테비아 생초엑기스는 당도가 높아 직접 비료로서 사용이 불가능하고 더욱이 당도를 낮추어 토양이나 엽면살포하는 경우 효모균 또는 진균류의 번식으로 토양개량 또는 식물생육효과가 억제되는 단점이 있었다.

나아가 상기 스테비아 건초엑기스의 발효숙성액에 셀레늄이 첨가된 원예용 액상비료는 진균류, 병충해의 방제효과는 달성할 수 있으나 지나치게 필요 이상 당도가 높다는 문제점이 있고 발효숙성공정에서 110℃이상에서 멸균된 스테비아농축엑기스를 일반균을 이용하여 발효숙성하므로 실질적으로 발효가 미흡한 상태의 스테비아 농축엑기스에 불과하여 비료로서의 적합하지 못한 결함이었다.

본 발명은 상기한 종래 비료의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 스테비아를 이용해 저 당도의 액상 유기질 비료를 제공하는 것과, 스테비아에 함유된 당류 및 함 질소물질을 유효하게 발효시켜 작물이 이용할 수 있는 흡수태 형태의 질소, 인삼, 칼륨의 비료요소를 함유시킨 새로운 형태의 액상비료를 공급하는 것인데, 이는 스테비아 유래의 미생물 발효에 의하여 유기성 셀레늄을 별도 첨가할 필요가 없이 발효숙성 중 다량 집적되게 하고 직접 당류 물질을 대부분 발효시켜 식물체가 용이하게 흡수할 수 있도록 하는 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

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위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 스테비아 엑기스에 EM균을 접종하여 호기적 발효를 유도한 후 숙성 여과하여 새로운 고효율 유기질 비료를 얻도록 하여서된 것이다.

상기한 본 발명은 작물 흡수에 용이한 흡수태형태의 비료성분이 다량함유되어 있어 액상비료로서 토양살포 또는 엽면 살포효과가 뛰어날 뿐만 아니라 사용 효과의 상승적 작용으로 작물수량을 중대하고 특용작물 및 과수원예작물의 품질을 동시에 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과가 있는 유용한 발명이다.

본 발명의 스테비아를 주재로 하는 액상 유기질 비료의 바람직한 실시예는 도 1에 나타내었다.

도 1에 기재한 본 발명 유기질 비료의 제조방법에 따르면, 본 발명은 음건한 stevia 건초의 잎과 줄기(줄기약 60중량%, 잎 약 40중량%)를 파쇄기로 100메쉬로 분쇄하는 단계와;

상기 단계에서 얻은 슬러지와 분말을 중량비 1:2로 칭량하여 마포에 담아 엑기스 추출장치에 투입하고 가열하여 열수추출하는 단계와;

열수추출물은 진공농축기로 진공농축하여 진공 농축액을 얻는 단계와;

상기 진공농축액은 발효조로 이송한 후 EM 혼합균 3~5중량%를 접종한 다음 기포장치로 하부에서 상부로 통기하면서 호기적 발효를 진행하는 단계와;

상기 호기적 발효물을 숙성기로 이송하여 15~20℃에서 60일간 숙성하고, 숙성이 완료되면, 300메쉬 체로 여과하는 단계; 로 이루어지는 것을 그 특징적 요지로 하였다.

본 발명에서 사용하는 스테비아(stevia) 건초는 잎과 줄기를 모두 사용할 수 있는 데, 상기 잎과 줄기는 수세하여 통풍이 잘되는 음지에서 냉건하는 것이 가장 바람직하지만, 대량건조를 위해서는 열풍 건조하여도 좋다.

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건조된 스테비아 잎과 줄기는 분쇄전에 20~30mm 크기로 세절하고 초퍼기로 100mesh로 분쇄하여 분말화하고, 그 분말은 최대한 곱게 분말화할 수록 열수추출성분이 증가하는 것은 물론이다.

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또한, 비료효과를 높이기 위하여 상기 발효단계에서 사용되는 종균 EM균은 스테비아 생초에서 분리ㆍ동정된 바실러스(Bacillus)속 균주와 (Lactobacillus)속 젖산균주 및 pichia속 효모균주의 혼합물로서 길항성이 전혀없는 혼합균주를 사용하였다.

이하, 본 발명의 구체적인 기술적 구성과 작용에 대하여 실시예를 통해 상세히 설명하면,

실시예 1.(사용균주인 EM 혼합균의 배양)

상기 본 발명에서 제시된 사용균주인 EM 혼합균의 배양은, 스테비아(stevia) 생초의 잎과 줄기를 10kg 채취하여 정수로 세척한 다음 세절기에서 20~30mm로 세절한 후 chopper에 투입하여 100메쉬로 분쇄하여 분말화하고 착즙기로 압착하여 착즙액 6L를 얻었다. 80매쉬 여과망을 통과시켜 섬유질을 분리제거한 후 200매쉬 체를 갖는 여과기를 이용해 스테비아로 생초 농축액 5.8L를 취득하였다.

여기에, 스테비아 유래의 순수배양균이며 항균활성이 가장 우수한 세균 Lactobacillus SB13균주, (Rhizoctonia solani에 대한 항진균활성도 가짐), 세균 Bacillus pumilus SB21균주, 효모 pichia membranifaciens SY05균주(고추탄저병원균인 C.coccodes에 항진균 활성이 있음)의 3균주를 중량비 1:1:1로 혼합하여 그 혼합물 100g을 상기 생초엑기스에 투입하여 33℃에서 3일간 배양하여 본 발명 액상비료제조용 공시균주(EM균)로 사용하였다. 실시예 2.(스테비아 액상 유기질 비료 제조)

본 발명의 특징인 스테비아 액상 유기질 비료 제조방법은, 스테비아 건초 30kg을 파쇄기(chopper)로 파쇄하여 100메쉬로 분말화하고,

상기 스테비아 건초분말을 추출용 마포에 담고 열수추출기에 투입한 다음 정제수 210kg 넣고, 120℃에서 8시간 가열해 열수추출 하였으며,

이를 통해, 얻은 약 215kg의 스테비아 열수추출액은 진공농축기 조건 0.7 Torr에서 10시간 진공농축시켜 스테비아 농축액 25kg을 얻었다.

상기 스테비아 농축액에는 위 실시예 1에서 배양된 스테비아 유래의 EM균(혼합균) 100g을 접종하고, 기포장치를 통해 하부에서 상부로 통기하면서 3일간 호기적 발효를 진행하였다.

그리고 발효가 완료되면, 발효를 중단하고 17℃에 보관하면서 60일간 숙성하는 동시에 여과기를 통해 300메쉬 체로 여과하여 스테비아 액상 유기질비료의 제조를 실시하였다.

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도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 제조공정도이다.

Claims (3)

1. 스테비아를 음건하는 단계와;

   상기 음건한 스테비아를 파쇄기를 통해 100메쉬로 분쇄하는 단계와;

   상기 단계에서 분쇄된 스테비아 파쇄물을 마포에 담은 후 엑기스 추출장치를 통해 열수추출하는 단계와;

   상기 열수추출액을 진공농축기로 0.5~1 Torr에서 8~12시간 동안 진공농축하여 진공농축액을 얻는 단계와;

   상기 진공농축액을 발효조로 이송 후 EM 혼합균 3~5중량% 부접종하고, 기포장치를 통해 하부에서 상부로 통기하면서 호기적 발효를 진행하는 단계와;

   상기 호기적 발효물을 숙성기로 이송하여 15~20℃에서 60일간 숙성하고, 숙성이 완료되면 300메쉬 체로 여과하는 단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 한 스테비아를 주재료로 하는 액상·유기질 비료의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 EM 혼합균은 스테비아 생초엑기스에서 배양되고 우점균 Lactobacillus SB13균주, Bacillus pumilus SB21균주, Pichia membranifaciens SY05 3개 균주인 것을 특징으로 한 스테비아를 주재료로 하는 액상·유기질 비료의 제조방법.
3. 삭제

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