KR101138914B1 - 식물성기름을 이용한 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가금류나 가축류, 어패류 등의 사료에 혼합 사용되어도 사멸의 가능성이 작고 육류 내 흡수율이 높은 동시에 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물성기름을 활용함에 따라 생산비용이 저렴하고 대량생산이 가능한 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 식물성 기름과 천연광물성 유황 분말을 혼합하는 단계; 유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 100 ~ 500 ℃에서 4 ~ 12 시간 가열하는 단계; 및 가열된 유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 20 ~ 60 ℃까지 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법 및 이를 통해 제조된 액상 법제유황을 제공한다.

Description

식물성기름을 이용한 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황{Detoxification method of sulfur using plant oil and liquid type detoxified sulfur thereby}

본 발명은 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 법제유황에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가금류나 가축류, 어패류 등의 사료에 혼합 사용되어도 사멸의 가능성이 작고 육류 내 흡수율이 높은 동시에 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물성기름을 활용함에 따라 생산비용이 저렴하고 대량생산이 가능한 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황에 관한 것이다.

유황(硫黃, sulfur)이란 주기율표 6B 족에 속하는 칼로켄 원소의 일종으로 상온에서는 노란색의 고체상태를 유지하지만 고온에서는 그 반응성이 매우 커서 금, 백금을 제외한 거의 모든 금속과 반응하여 황화물을 형성하며, 천연에서는 주로 유리상태의 자연황이나 중금속과 결합된 황철석(FeS₂), 방연석(PbS), 섬아연석(ZnS), 황동석(CuFeS₂) 등의 황화물 또는 중정석(BaSO₄), 경석고(硬石膏, CaSO₄), 석고(CaSO₄2H₂O) 등의 황산염을 비롯한 화산가스, 온천, 광천 등의 황화수소(H₂S), 아황산가스(SO₂), 황산(H₂SO₄)의 형태로 존재한다.

또한 유황은 칼슘, 인, 칼륨 다음으로 인체에 4번째로 많은 미네랄로, 체내의 모든 세포에서 발견되며 중요 아미노산인 시스틴(Cystine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine)의 구성성분으로서 세포 자신의 생명을 위해 필수적이며, 또한 비타민인 티아민과 비오틴의 구성성분이며, 타액과 담즙 그리고 호르몬인 인슐린 속에서도 존재한다. 체중의 0.15%를 차지하며, 체내의 광물질 함량의 10%를 황이 차지한다. 이렇듯 유황은 생물의 호흡, 동화 작용 등 신진대사 활동에 없어서는 안될 가장 중요한 물질 중 하나이다.

하지만 사람이 직접 섭취할 수 있는 유황은 식물체나 동물체로부터 간접 생성되는 천연유기유황(Dimethyl Sulfone; Methyl Sulfonyl Methane, 또는 식이유황)에 한정되며, 광물질의 무기유황(Inorganic Sulfur)이나 합성유기유황은 열독성(熱毒性)이 강해서 사람이 직접 섭취할 경우에 생명에 지장을 줄 정도로 강한 독성을 나타낸다.

이에 따라 전통적으로는 해독능력이 특별한 것으로 알려진 오리 등의 특정 동물에게 유황 섞인 사료를 먹인 후 그 고기를 사람이 섭취하는 방법이 이용되었지만, 이는 오리 등의 특정 동물에게만 한정적으로 적용 가능한 방법인바, 최근에는 소정의 유황법제과정을 통해 독성이 최소화된 법제유황을 사료에 섞어 사육한 가금류나 가축류의 고기를 사람이 섭취하는 방법이 시도되고 있다.

하지만, 현재까지 가장 널리 알려진 유황 법제방법으로서 사기 그릇에 유황을 투입 및 밀봉한 후 약 48시간 동안 가열한 다음 분말화 한 법제유황이라도 그 혼합량을 정확히 조절하지 못하면 가금류 또는 가축류가 대거 사멸하는 현상이 나타나며, 비록 사멸하지 않는다 하더라도 대부분이 배설물로 배설되어 흡수율이 미비한 단점을 나타낸다.

이에 비록 대한민국 특허등록 제10-0874404호, 제 10-0872155호 등을 통해 유황으로부터 유독성분을 제거하는 유황 법제방법이 소개되기도 하였지만 어느 것이나 물 또는 특수처리한 물을 이용하여 법제하는 것들일 뿐 기름성분을 이용하여 법제하는 것은 어디에도 소개된 바 없으며, 상기 특허들은 원료물질의 수급이 어려운 것은 물론 제조과정이 까다로운 관계로 대량생산을 기대하기 힘든 한계점을 나타내고 있다.

본 발명의 목적은 가금류나 가축류. 어패류 등의 사료에 혼합 사용되어도 사멸의 가능성이 작고 육류 내 흡수율이 높은 동시에 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물성기름을 활용함에 따라 생산비용이 저렴하고 대량생산이 가능한 유황 법제방법 및 이를 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법은 식물성 기름과 천연광물성 유황 분말을 혼합하는 단계; 유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 100 ~ 400 ℃에서 3 ~ 12 시간 가열하는 단계; 및 가열된 유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 20 ~ 60 ℃까지 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법은 상기 식물성 기름 100 중량부에 천연광물성 유황 분말 1 ~ 20 중량부 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법은 상기 식물성 기름과 천연광물성 유황 분말을 혼합하는 단계에 마늘 및 생강 중 어느 하나 이상을 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법에서 상기 식물성기름은 미강유, 대두유, 옥배유 및 올리브유 중에서 선택된 어느 하나 이상의 식물성기름인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법은 상기 가열하는 단계 및 냉각하는 단계를 1 ~ 2 회 반복하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 법제방법을 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황을 제공한다.

본 발명에 따른 유황 법제방법은 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물성기름을 활용함에 따라 생산비용이 저렴하고 대량생산이 가능한 장점이 있다.

아울러 본 발명에 따른 액상 법제유황은 유독성분이 제거되어 가금류나 가축류, 어폐류의 사료에 혼합 사용되어도 사멸의 가능성이 작고 육류 내 흡수율이 높은 동시에 육류의 질을 향상시키고, 가축이 질병에 대한 저항성이 증가되고 분비물의 냄새도 억제시켜 농가의 소득을 증대시킴은 물론 가축의 체내에 유황성분이 높은 비중으로 함유되어 있어 고소득을 보장하는 유용한 방법의 제공이 가능하게 되었다.

그 밖에도 본 발명에 따른 액상 법제유황은 여러가지 분야에서 활용 가능한바, 일례로 산성토양의 토질개선과 더불어 미네랄 결핍에 따른 식물의 성장 불균형을 해소할 수 있고, 살충의 효과를 나타내는 장점이 있다.

본 발명에서 '법제(法製)'란 자연상태의 식물, 동물, 광물 등의 성질을 바꾸어 정해진 방법대로 사용되도록 가공 및 처리하는 과정으로, 유황의 독성을 제거하는 일련의 방법을 '유황 법제방법'이라 하고, 이를 통해 유독성분이 제거되어 식물성 기름에 용해된 유황을 '액상 법제유황'이라 한다.

본 발명의 유황 법제방법에서는 먼저 식물성기름을 준비한다. 식물성 기름은 동물성 기름과 달리 불포화 지방산 함량 비율이 높고 융점이 높아 상온에서 액체 상태를 유지하는 것으로 본 발명에서 사용될 수 있는 식물성 기름은 특별한 제한은 없으나, 일반적으로 사용되는 미강유, 대두유, 옥배유, 올리브유 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 미강유를 사용하는 것이 유독성분 제거에 바람직하다.

미리 준비된 식물성 기름에 천연광물성 유황 분말을 서서히 교반하면서 혼합한다. 유황 분말은 식물성 기름 내에 현탁된 상태로 떠 있게 된다. 식물성 기름에 대한 유황 분말의 혼합비율을 식물성 기름 100 중량부에 대하여 유황 분말 1 ~ 20 중량부, 더욱 바람직하게는 3 ~ 10 중량부이다. 본 발명의 방법으로 법제된 유황은 식물성 기름에 용융 및 현탁된 갈색의 점질 액체로서, 유황 분말이 1 중량부 미만이면 유황의 법제 효율이 낮아 비효율적이고, 20 중량부를 초과하면 유황이 침전될 수 있으며 유독성분 제거효과가 충분치 못하다.

상기 유황 분말이 혼합된 식물성 기름에는 마늘, 생강 또는 이들 둘 모두들 혼합하는 것이 바람직하다. 마늘 또는 생강은 법제과정 완료 후 식물성 기름에서 분리해야 하므로, 분쇄된 분말 보다는 껍질을 벗기고 세척 후 건조한 채로 또는 2 ~ 4 등분하여 절단한 채로 투입하는 것이 바람직하고, 식물성 기름 100 중량부에 대하여 2 ~ 30 중량부 투입하는 것이 유독성분 제거에 바람직하다. 마늘과 생강을 모두 혼합 투입하는 경우 마늘과 생강의 투입 비율은 3 : 7 내지 7 : 3 중량비로 투입한다.

유황 분말이 혼합된 식물성 기름 또는 유황 분말과 함께 마늘, 생강이 혼합된 식물성 기름은 100 ~ 400 ℃, 바람직하게는 150 ~ 250 ℃에서 3 ~ 12 시간, 바람직하게는 4 ~ 6 시간 가열한다. 가열온도가 상기 상한치를 초과하는 경우는 법제 효과가 더 이상 증진되지 않으면서 짧은 시간에 법제를 완료해야 하므로 공정제어가 어렵고, 상기 하한치 미만인 경우는 법제에 오랜시간이 소요되어 공정 효율성이 저하된다. 가열시간을 상기 하한치보다 짧게 하면 유독성분 제거가 충분히 이루어지지 않고, 상기 상한치보다 길게 하더라도 더 이상의 법제효과 증진을 기대할 수는 없다. 상기 가열과정에서 유황 분말의 침전을 방지하기 위하여 간헐적으로 10 ~ 60분에 한번씩 교반을 실시하는 것이 바람직하다.

상기 가열된 식물성 기름은 20 ~ 60 ℃로 냉각시키고, 마늘이나 생강이 혼합된 경우 이를 건져낸다. 가열온도가 높아 냉각에 12시간 이상 소요될 경우에는 냉각수 자켓 또는 냉각수 코일을 이용하여 간접 냉각시켜 4 ~ 8 시간 이내에 상기 온도 범위로 냉각시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 가열 및 냉각 과정은 한 번 수행하는 것만으로도 어느 정도의 법제 효과를 달성할 수 있으나, 법제 효과를 안정적으로 달성하기 위해서는 상기 가열 및 냉각 과정을 적어도 1 회 내지 2 회 반복하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 방법을 통해 제조된 액상 법제유황은 유황이 용융 및 현탁된 갈색의 점질상 액체로서 0.9 ~ 20 중량%의 황을 포함한다. 상기 액상 법제유황은 사료 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 20 중량부 첨가하여 사용할 수 있고, 별도로 액상 법제유황만을 섭취하도록 급이하는 것도 가능하며, 음용수에 혼합하여 급이하는 것도 가능하다. 음용수에 혼합하는 경우에는 혼합을 용이하게 하기 위해 레시틴이나 합성 유화제를 소량 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유황 법제방법을 실시예, 비교예 및 제조예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시적인 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

제조예 : 액상 법제유황의 제조

미강유 1 kg에 유황 분말 50 g을 서서히 교반하면서 혼합하고, 혼합된 미강유에 2절된 깐마늘 50 g 및 껍질을 벗긴 4절된 생강 50 g을 혼합한 후 가열하여 200 ℃에서 5 시간 유지하고, 냉각코일을 이용해 5 시간동안 냉각하여 50 ℃로 냉각한 후 마늘 및 생강을 건져내어 갈색 점질상의 액체인 법제유황(실시예 1)을 얻었다.

식물성 기름의 종류 및 함량, 유황 분말의 함량, 마늘 및 생강의 투입여부, 가열시간 및 가열과 냉각 반복여부를 달리하여 표 1의 실시예 및 비교예의 액상 법제유황을 제조하였다. 식물성 기름, 유황, 마늘 및 생강의 함량은 중량부로 나타내었다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1
기름함량(종류)	100(미강유)	100(미강유)	100(대두유)	100(대두유)
유황함량	5	5	5	5
마늘함량	5	5	0	0
생강함량	5	5	0	0
가열온도	200℃	200℃	200℃	200℃
가열시간	5시간	5시간	5시간	2시간
반복횟수	0	1	1	0

실험예 1: 피부 자극 시험

백색토끼의 피부에 상처를 내어, 거기에 실시예 1 내지 3 및 비교예를 도포하는 방법을 이용하였다. 토끼의 등과 옆구리에 털을 깍아내고 등에 10 cm 간격을 두고 5개의 자리에 직각형으로 상처를 만든 5개의 가벼운 칼자국을 만들고 그 위에 실시예 및 비교예의 액상 법제유황 0.5 mL씩 첨가한 거즈를 부착하여 고정하고, 대조군으로 증류수 0.5 mL 첨가한 거즈를 부착하여 고정하였다. 토끼의 전체 몬통은 24시간 고무밴드로 묶어두고 72시간 후 홍반 및 부종 형성여부를 확인하였다.

홍반 여부는 홍반 없음(0), 아주 가벼운 홍반(1), 또렷한 홍반(2), 홍반이 심한 것(3), 아주 심한 홍반에서 혈농 형성(4)로 평가하였고, 부종 여부는 부종 없음(0), 아주 가벼운 부종(1), 가벼운 부종(그 지점 둘레에 나타남)(2), 중등 정도의 부종(1 mm정도 부어오름)(3)으로 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	대조군
홍반	0	0	1	2	0
부종	0	0	0	1	0

실험예 2: 닭에 대한 급여 시험

실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 액상 법제유황을 육계용 사료 100 중량부에 각각 1 중량부 및 5 중량부씩 각각 혼합하여 육계용 사료를 제조하고, 대조군으로는 아무것도 혼합하지 않은 육계용 사료를 이용하였다.

크기가 동일한 육계용 병아리 270수를 30수씩 각각 축사에 각각 입식하였다. 육계를 35일간 사육한 후, 폐사수를 확인하였다. 육성율을 측정하였고 각 실험군에서 10 수의 육계를 임의로 선발하여 개시체중, 종료체중, 증체량 및 육계의 화학적 특성을 분석하였다.

구분	1	2	3	4	5	6	7	8	9
법제유황 종류	실시예1	실시예1	실시예2	실시예2	실시예3	실시예3	비교예1	비교예1	증류수
법제유황 함량	1	5	1	5	1	5	1	5	-
폐사수	1	2	1	0	2	3	3	5	2

실시예에서도 닭의 폐사는 있었으나 대조군과 동일한 수준이거나, 오히려 폐사율이 더 낮은 것을 알 수 있었고, 비교예의 경우는 법제가 충분히 이루어지지 않아 폐사율이 대조군에 비해 높아진 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 발명의 실시예들의 법제유황은 유황의 독성 성분이 제거되어 육계의 폐사율을 높이지 않았음을 확인하였고, 오히려 생존율을 높이는 것을 알 수 있었다.

표 3의 실험군 3, 4 및 9의 육계의 황과 황 함유 필수아미노산인 시스틴 및 메치오닌 함량(전체 아미노산중 백분율)을 분석하여 비교하여 표 4에 나타내었다.

구분	3	4	9
황	0.25%	0.32%	0.23%
시스틴	0.25%	0.28%	0.25%
메치오닌	0.68%	0.87%	0.60%

실험군 3의 경우에는 사료 내 황 함량이 낮아 대조군(실험군 9)에 비해 황의 이행효과난 황 함유 아미노산의 생성 효과를 확인하기 어려웠으나, 실험군 4에서는 황 성분의 이행효과를 가져옴은 물론 시스틴과 메치오닌의 함량비율이 대조군에 비해 현저히 증가함을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

1. 미강유, 대두유, 옥배유 및 올리브유 중에서 선택된 어느 하나 이상의 식물성기름과 천연광물성 유황 분말을 혼합하는 단계;
   유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 100 ~ 400 ℃에서 3 ~ 12 시간 가열하는 단계; 및
   상기 가열된 유황 분말이 혼합된 식물성 기름을 20 ~ 60 ℃까지 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 식물성 기름 100 중량부에 천연광물성 유황 분말 1 ~ 20 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 식물성 기름과 천연광물성 유황 분말을 혼합하는 단계에 마늘 및 생강 중 어느 하나 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 식물성 기름을 이용한 유황 법제방법.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 가열하는 단계 및 냉각하는 단계를 1 ~ 2 회 반복하는 것을 특징으로 하는 식물성기름을 이용한 유황 법제방법.
   
6. 청구항 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 하나의 법제방법을 통해 유독성분이 제거된 액상 법제유황.