KR101442482B1 - 단백질 및 아미노산 공급원으로서의 돼지털 분말 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돼지 도축과정에서 발생하는 돼지털(毛)을 원료로 하는 단백질 및 아미노산 공급원으로서의 돼지털 분말 제조방법에 관한 것으로서, 표면온도가 190~225℃인 기판 위에서 건조 돼지털을 교반하면서 4~9분간 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 종래 경제성이 없어 실질적으로 불가능하였던 돼지털을 물리적 방식으로, 영양분의 손실 없이 단시간에 돼지털을 단백질 및 아미노산 분말로 가공하여 사료, 화장품, 유기농 단백질 비료, 특히 무공해 유기농 인삼재배용 비료 등 다양한 제품의 원료로 활용할 수 있게 된다.

Description

단백질 및 아미노산 공급원으로서의 돼지털 분말 제조방법{Preparation Method of Pig-Fur Powder as a Source of Protein and Amino Acid}

본 발명은 돼지 도축과정에서 발생하는 돼지털(毛)을 원료로 하는 단백질 및 아미노산 공급원으로서의 돼지털 분말 제조방법에 관한 것이다.

소고기, 돼지고기, 닭고기 등은 사육장에서 길러진 후 도축되어 육류 부분만 유통, 소비된다. 도축장에서는 가축의 털은 물론 가죽, 발톱 및 불가식 부분을 포함하고 있는 다양한 부산물이 생성되고 있다. 이러한 도축 부산물 중에서 가축의 털 즉, 도축장에서 발생되는 돈모, 우모, 계모 등은 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 비용이 과다하게 소요되고 있다. 최근 환경오염 문제에 대한 사회적 관심이 증가되고, 쓰레기의 해양투기가 금지되면서 도축 부산물을 소각하거나 매립하는 것이 일반적이다.

가축으로부터 얻어지는 도축 부산물이란 동물성 단백질을 다량 함유하는, 예를 들면 털, 표피(수구레), 혈액 및 발톱 또는 뿔 등의 제각분을 일컫는다. 일예로, 동물의 털은 고농도의 단백질로서, 약 74%가 단백질로 구성되어 있다. 이러한 가축털의 영양학적 특성에 주목하여, 가축 털을 가공하여 유기질 비료를 생산하거나, 사료 또는 화장품의 원료로 활용하는 기술이 제안된 바 있다. 가축 털을 가공하는 방법으로는 크게 화학적 또는 전기적 방식에 의한 분해 및 추출법(분해법)과, 가열 및 물리적 방식에 의한 분쇄법이 알려져 있다.

분해법의 일종으로, 국내 공개특허 제1998-28705호, 특허등록 제10-0699321호 등에서 축산 부산물을 고온에서 알칼리 분해하고 효소 처리하거나, 전기분해하여 식물이 직접 흡수할 수 있는 아미노산을 다량 함유하는 유기질 액체 비료로 제조하는 다양한 방법이 제안되고 있다. 그러나 이들 방법은 처리 효율이 낮고, 비료의 제조시에 비용이 과다하게 소요되며, 시간이 오래 걸리고, 도축 부산물에 의한 심한 악취로 소비자의 외면을 받는 등의 문제점이 있었다.

분쇄법과 분해법을 병용한 것으로서 국내 등록특허 제10-1036003호는 닭, 돼지, 오리, 양 털을 세척-살균-건조한 다음 극저온(-20~-40℃)에서 분쇄하고 산화칼슘 또는 탄산칼슘 처리로 화학적 분해하여 아미노산과 단백질을 추출하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 이 방법에 의하면, 극저온의 냉각공정이 필요하고 화학적 분해과정에서 시간이 많이 소요되며, 특히 화학적 분해과정에서 다량(털 Kg당 2~4리터 이상)의 물을 사용함에 따라 폐수가 발생한다는 단점이 있다. 또한 본 발명자들이 돼지털에 적용한 결과 이 방법으로는 가공이 거의 불가능함을 확인하였다.

종래 동물성 단백질 사료원으로는 어분, 육분, 육골분, 혈분 및 비교적 가공이 용이한 우모분 등이 대부분이었다. 돼지털의 경우 강모(剛毛)에 속하기 때문에 물리적으로나 화학적인 가공(분해)가 어려운 것으로 알려져 있어 그 활용이 제한되고 있다. 특히 돼지털의 물리적 분쇄는 매우 어려워 경제적으로 불가능한 것으로 인식되고 있다.

2010년 이후 국내에서만 연간 1500만두 이상의 돼지가 도축되고 있어 연간 약 3700여톤 이상의 돼지털(약 250g/마리)이 거의 재활용되지 않은 상태에서 폐기(매립 또는 소각)되고 있는 것으로 분석된다.

공개특허 제1998-28705호 특허등록 제10-0699321호 등록특허 제10-1036003호

본 발명은 돼지 도축 부산물인 돼지털을 원료로 하여 영양학적으로 우수한 단백질원 또는 아미노산원을 얻는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 돼지털로부터 생산된 단백질원 또는 아미노산원을 함유하는 사료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 종래 분쇄법에 의한 가공이 어려웠던 돼지털을, 통상의 전처리-열처리-분말화 과정을 통해 가공하고자 하는 것으로서, 표면온도가 190~225℃인 기판 위에서 건조 돼지털을 교반하면서 4~9분간 열처리하는 공정을 포함하는 돼지털분말의 제조방법인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 ① 190~225℃인 기판 위에서 4~9분간 열처리한다는 점 및 ② 돼지털을 교반한다는 점을 특징으로 하고 있다. 다시 말해 본 발명은 상기 조건에서 돼지털을 "볶음가공"한다는 것이 핵심이다. 이 공정에서 돼지털 내부에 존재하는 결합수분이 제거되는 것으로 보인다. 이 과정을 거치면 돼지털이 '파삭'하게 되면서 비교적 쉽게 부서지는 상태로 변하게 된다.

① 수많은 시행착오 결과, 처리온도가 190℃ 미만인 경우에는 열처리 시간에 관계없이, 열처리시간이 4분 미만인 경우에는 열처리 온도에 무관하게, 후속 공정(분쇄공정)에서 열처리된 돼지털의 분쇄가 매우 어렵다는 것을 확인하였다. 또한 225℃ 초과인 경우나 9분 초과하여 장기간 열처리하는 경우 돼지털이 오그라들면서 탄화되는 현상이 발생하여 단백질이나 아미노산이 변성되는 단점이 있었다. 본 발명에서 상기 '기판'은 금속판이거나 세라믹판인 것이 바람직하다. 또한 ② 돼지털을 교반하지 않으면 열처리가 균일하게 되지 않아 일부 돼지털은 과소 열처리되어 분쇄되기 어렵고 일부 돼지털은 탄화되어 손실이 일어난다.

한편, 190~225℃인 기판 위에서 돼지털을 고르게 교반하는 것이 결코 용이하지 않다. 본 발명의 실시예에서는 레미콘형 열처리기를 적용하였다. 즉, 본 발명의 실시예에서는, 거의 수평으로 뉘어져 있으며, 소정의 방식에 의해 가열되는 금속재질의 원통형상인 레미콘형 열처리기에 돼지털을 투입하고 열처리기를 회전시킴으로써 자동으로 돼지털이 '교반'되도록 하였다. 이때 상기 레미콘형 열처리기는 배치(batch) 방식도 가능하며, 투입구와 배출구를 소정의 각도로 기울이고 돼지털을 연속투입하면서 4~9분후에 배출되도록 제어된 연속식도 가능하다.

상기 열처리하는 공정이 포함된 전체 돼지털 분말 제조방법은 (A) 돼지털을 건조 및 사전처리하는 공정, (B) 열처리하는 공정 및 (C) 분말화 공정으로 구성될 수 있다.

(A) 돼지털을 건조 및 사전처리하는 공정은, 95~150℃의 복사열을 2~7분간 돼지털에 가하는 공정인데, 이 과정에서 돼지털 표면의 수분이 제거되어 이후 상기 열처리하는 공정에서 돼지털 내부의 결합수분이 더욱 잘 제거될 수 있도록 하는 것으로 보여진다. 이와는 별도로 돼지털에 묻어 있을 수 있는 각종 유해균이 살균된다.

필요하다면 도축장에서 선별-수집된 돼지털을 세척하는 과정을 둘 수 있다. 그러나 물세척하는 경우 폐수가 발생하고 돼지털의 수분량이 증가하는 문제가 있다. 한편, 물세척하지 않더라도, 돼지털을 95~150℃의 복사열로 건조 및 사전처리하면 돼지털의 표면이 건조화되면서 표면에 부착되어 있던 불순물들이 저절로 탈락되거나 겨우 붙어있는 상태가 된다. 따라서 물세척 없이 돼지털을 건조 및 사전처리한 다음 바람을 불어주어 건조된 돼지털에 묻어 있는 불순물이 분리되도록 할 수 있다. 예를 들면, 상기 건조 및 사전처리된 돼지털을 적절한 메시의 망(사이)에 넣고 센 바람을 불어주는 방식을 택할 수 있다.

한편, 건조 및 사전처리하는 공정에서 돼지털에 복사열을 효과적으로 가하기 위해서 컨베이어의 상부에 히터가 설치된 터널식 히트컨베이어를 채택할 수 있다. 즉, 대략 50cm 상면에 예를 들면 전기발열부재가 설치되어 있고 하면이 컨베이어 밸트로 장치에 돼지털을 고르게 펼쳐서 투입하여 2~7분 후에 배출구로 나오도록 하는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의한 방법에 따라 열처리하는 공정을 거친 돼지털은 부서지기 쉬운 상태가 된다. 이후 이를 통상적인 방법으로 분쇄하고 선별(체별)하여 본 발명에 의한 돼지털 분말을 얻게 된다. 이때 분말의 입자경은 그 용도에 따라서 대략 40~25메시 정도인 것이 좋다. 사료용이면 35메시 이상, 비료용이면 35메시 이하로 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 종래 경제성이 없어 실질적으로 불가능하였던 돼지털을 물리적 방식으로, 영양분의 손실 없이 단시간에 돼지털을 단백질 및 아미노산 분말로 가공할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 폐수가 생성되지 않고 에너지도 많이 소비하지 않으면서 돼지털 분말을 생산할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면 단백질 및 아미노산 분말을 주원료 또는 부원료로 하고 여기에 주정박, 깻묵, 유박 등 다양한 유용유기질 폐기물과 혼합하여 사용하면 사료의 가치를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 돼지털 분말 제조방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 돼지털 분말의 사진.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 돼지털 분말의 성분분석 결과서.

이하 첨부된 도면과 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면과 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

돼지 도축장에서 돼지털을 수집하여 물에 간단하게 세척한 다음 건져서 물기를 털어 내었다.

이어서 바닥부의 온도가 115℃ 전후로 조절되는 터널식 컨베이어(발열부재의 높이는 50cm)에 돼지털을 넣고 건조 및 사전처리를 하였다. 입구에서 출구까지 2분 소요되도록 하였다.

건조 및 사전처리된 돼지털 1kg을 210℃전후로 조절되는 레미콘형(원통형) 열처리기에서 6~7분간(투입후 6~7분 사이에 배출되도록) 열처리하였다. 열처리기의 직경은 45cm였고 회전수는 5회/분이 되도록 하였다. 한편 레미콘형 열처리기에서 기판(즉, 원통내부면)의 온도를 210℃ 정도로 유지하기 위해서 원통외부면에 설치된 전열기의 온도가 280℃ 정도가 되었다.

열처리 후 회수된 돼지털의 무게는 977g 이었다.

열처리된 돼지털을 커터분쇄기로 4분간 1차 분쇄하고 35메시 진동체로 선별하였다. 남은 돼지털을 다시 핀 크러셔로 4분간 2차 분쇄하여 역시 35메시 진동체로 선별하였다.

제조 결과 돼지털 분말(도 2 참조) 904g과 미분쇄 돼지털 69g을 얻었다. 반복 분쇄하면 모두 분말화가 가능하지만, 이 상태에서 중지하였다.

이렇게 제조된 돼지털 분말이 사료로서 활용성이 있는지 확인하기 위하여 성분분석을 하였다(도 3 참조).

그 결과 돼지털 분말은 약 89%가 조단백질이고 나머지가 조지방과 조회분으로써 단백질 보충을 위한 단미사료로 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미치는 것으로 이해하여야 한다.

또한 이상과 같이 본 발명에 의한 방법에 따라 제조된 단백질 및 아미노산 분말은 사료뿐만 아니라 화장품의 원료, 유기농 단백질 비료 특히 무공해 유기농 인삼재배용 비료 등 다양한 용도에 적용 가능한 것으로 이러한 것들은 모두 본 발명을 단순 이용 또는 변형한 것이므로 본 발명의 기술범위 내에 속한다 할 것이다.

Claims (6)

1. 표면온도가 190~225℃인 기판 위에서 건조 돼지털을 교반하면서 4~9분간 열처리(볶음)하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 열처리하는 공정은 레미콘형 열처리기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   (A) 상기 열처리하는 공정 이전에 95~150℃의 복사열을 2~10분간 돼지털에 가하여 건조 및 사전처리하는 공정;
   (B) 상기 건조 및 사전처리하는 공정 이후에 상기 열처리하는 공정;
   (C) 상기 열처리하는 공정 이후에 분쇄 및 선별하여 돼지털 분말을 얻는 공정;을
   포함하는 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 건조 및 사전처리하는 공정과 열처리하는 공정 사이에 바람을 불어주어 건조된 돼지털에 묻어 있는 불순물을 분리하는 공정이 추가되는 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 건조 및 사전처리하는 공정은 컨베이어의 상부에 히터가 설치된 터널식 히트컨베이어에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 돼지털 분말의 입자는 35메시 이하인 것을 특징으로 하는 돼지털 분말의 제조방법.
   

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