KR101496870B1 - 알칼리성 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 가축의 체내로의 칼슘의 흡수를 극대화시키고, 가축의 신진대사 및 생체기능을 촉진시키는 효과가 있는 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명인 이온화칼슘 수용액의 제조방법은 순수한 칼슘의 함유량이 94~97%에 이를 정도로 고농도에 달하고, 수소이온농도가 pH 12~13에 속하는 고순도의 안정된 알칼리성 이온화칼슘 수용액을 제공함으로써 식품첨가물, 칼슘이온음료, 동물사료, 양식어류사료, 농업용 이온화칼슘 등에 적용시, 흡수율이 높고 그에 따라 칼슘의 효능이 극대화되는 효과가 있다. 아울러, 본 발명의 다른 관점인 이온화칼슘 수용액은 가축사료에 첨가하여 피딩을 할 때 가축사료의 변질 및 세균 발생을 억제하여 보존 기간을 증가시키고, 그에 따른 영양분의 손실을 최소화하며, 칼슘의 체내흡수율을 높여주는 효과가 있다.

Description

알칼리성 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법{Ionic Calcium Aqueous Solution and manufacturing process thereof}
본 발명은 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 가축의 체내로의 칼슘의 흡수를 극대화시키고, 가축의 신진대사 및 생체기능을 촉진시키는 효과가 있는 이온화칼슘 수용액 및 그 제조방법에 관한 것이다.
칼슘의 세포 내 흡수율을 높이려면 칼슘이 수용성으로 이온화되어 있어야 한다. 석회암 등에 포함된 탄산칼슘으로부터 유래하는 칼슘이온(Ca2+)이 지하수 속에 자연적으로 풍부하게 존재하기 위해서는 오랜 세월을 요구할 뿐만 아니라, 석회암 그 자체가 단단한 암석질로 되어있어 물속에 쉽게 용출되지 않는다.
이러한 점을 극복하기 위해 칼슘이온 용출을 위한 맥반석, 일라이트 및 석회석 등을 이용한 점토광물의 인공적인 다공성 세라믹 소결체의 제조기술이 있으나 제품화하는 과정에서 신뢰도가 떨어진다는 문제점이 있다.
또한, 패각류의 단순 소성으로 회분류를 다량 포함하는 석회칼슘이 토양 개량제로 활용되어 집적될 경우 토양 내 석회화를 가속화하기도 하며, 이러한 석회칼슘은 사료보조제로 활용되고 있으나 불용성의 한계가 있다.
이러한 점을 극복하기 위한 초고온 소성의 방법으로서 탄소 및 코크스를 패각류와 함께 고온 소성하여 불순물을 제거한 후, 인체나 동물에 적용할 수 있는 수소이온농도(pH)를 갖는 이온화칼슘의 제조기술이 있다. 이때 기술적으로 합리적인 소성의 조건을 갖춘다 하더라도 주어진 재료의 여건에 따라 제조물의 수소이온농도(pH) 및 칼슘 함량의 편차를 극복하기가 어렵다. 따라서 제품화하는 과정에서 성분의 함량 및 규격에 신뢰도가 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 것과 같은 문제점 및 한계점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 이온화칼슘의 함유량 및 규격을 안정화하고 그에 따른 미량요소의 적정 수준이 유지될 수 있고, 적절한 pH를 유지하는 이온화칼슘 수용액의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 가축사료의 변질 및 세균 발생을 억제하여 보존기간을 증가시키고, 그에 따른 영양분의 손실을 최소화하며, 칼슘의 체내흡수율을 높여줄 수 있는 가축사료로 활용될 수 있는 이온화칼슘 수용액을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 구체적인 과제해결수단을 제시한다.
본 발명에 의한 이온화칼슘 수용액의 제조방법은, 패각류의 세척을 통해 이물질 및 불순물을 제거한 후 건조시키는 세척단계; 상기 건조된 패각류를 가열 및 소성시켜 건조된 패각류에 포함된 유기물 및 잔류 독성을 제거하여 산화칼슘을 제조하는 고온소성단계; 상기 산화칼슘을 분쇄하여 산화칼슘분말을 제조하는 분쇄단계; 상기 산화칼슘분말과 물을 혼합 및 교반하여 산화칼슘용액을 제조하는 교반단계; 상기 산화칼슘용액을 포함하는 용기에 포화증기를 공급하여, 상기 용기 내에 정전기를 발생시킴으로써 이온반응을 유도하여 이온화칼슘 수용액을 제조하는 이온반응단계; 및 상기 이온화칼슘 수용액에 연수처리된 물 또는 순수처리된 물을 첨가하여 수소이온농도가 pH 12~13을 유지하도록 하는 수소이온농도조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 고온소성단계에서는, 1100~2000℃의 온도에서, 1~3시간 동안 건조된 패각류를 가열 및 소성시키는 것이 좋다. 이는 건조된 패각류가 완전히 소성되도록 하기 위하여 필요한 온도 및 시간으로서 용도에 따라 온도 및 시간을 조절할 수 있다. 이때, 패각류의 완전 소성 및 칼슘화를 촉진시키기 위하여 초기온도 1100℃에서 최종온도 2000℃까지 1~3시간에 걸쳐 점진적으로 온도를 상승시켜 건조된 패각류를 가열 및 소성시키는 것이 바람직하다.
나아가, 포유류나 조류와 같은 항온동물에 대한 가축사료 첨가제로서 사용하고자 하는 경우에는 건조된 패각류를 1100~1600℃의 범위에서 2~3시간 동안 가열 및 소성시키는 것이 좋다. 물론 이 경우에도 처음온도 1100℃에서부터 최종온도 1600℃에 이르기까지 소성온도를 2~3시간에 걸쳐 조금씩 순차적으로 높이는 것이 바람직하다. 이는 상대적으로 항온동물에 대한 가축사료 첨가제로 이온화칼슘 수용액을 사용하는 경우에 입자가 다소 크거나 이온화도가 떨어진다 하더라도 그 효과를 잘 볼 수 있기 때문이며 성분에 대한 민감성이 어류에 비해 떨어지기 때문이다.
한편, 상기 분쇄단계에서 분쇄된 산화칼슘분말의 입자크기는 20㎛이하인 것이 좋은데, 이온화칼슘 수용액이 어떤 용도로 사용되는지 여부에 따라 입자 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어 어류양식용 사료에 첨가할 경우에는 변온동물인 어류의 민감성을 감안하여 산화칼슘분말의 입자 크기를 10㎛이하로 제한하는 것이 바람직하나 상대적으로 덜 민감한 포유류나 조류와 같은 가축의 사료용 첨가제로 사용할 경우에는 산화칼슘분말의 입자 크기를 20㎛로 하여도 별 무리가 없기 때문이다.
상기 교반단계에서는 물 100중량부에 대해 산화칼슘분말을 0.1~ 2중량부의 비율로 혼합 및 교반하는 것이 좋은데, 이러한 중량비로 혼합 및 교반할 때 산화칼슘분말이 가장 잘 물에 이온화되기 때문이다. 아울러 교반단계에서의 교반시간은 혼합 후 2~5시간 동안 교반하는 것이 좋은데, 포유류나 조류와 같은 항온동물에 대한 가축사료의 첨가제로 사용할 때에는 2~4시간 정도 교반하는 것이 좋으며, 상대적으로 분말의 입자크기가 적은 경우에는 물에 고르게 분산시키도록 하여 이온화도를 높여야 하기 때문에 3~5시간 정도 교반을 시키는 것이 바람직하다.
또한 , 상기 이온반응단계에서 공급되는 포화증기의 압력은 1.4~5MPa인 것이 좋다.
아울러, 본 발명에 의한 이온화칼슘 수용액의 제조방법은 이를 구성하는 각단계 중 이온반응단계가, 상기 용기에 상기 산화칼슘용액을 주입하는 산화칼슘용액주입단계; 상기 용기에 300℃ 이하의 온도 및 1.4~5㎫의 압력을 가지는 포화증기를 공급하면서 생성되는 물방울에 의해 정전기가 발생하는 정전기발생단계; 상기 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하면서 상기 용기 내부를 교반함으로 써 이온반응을 유도하는 이온반응유도단계; 상기 용기 내부의 포화증기를 제1감압탱크로 배출하여 상기 용기 내부와 상기 제1감압탱크 내부가 압력평형을 이루는 제1포화증기배출단계; 상기 제1 감압탱크를 폐쇄한 후, 상기 용기 내부의 포화증기를 상기 제1 감압탱크보다 큰 체적을 갖는 제2감압탱크로 배출하는 제2포화증기배출단계; 및 상기 제1감압탱크 및 상기 제2감압탱크에서 상기 이온화칼슘 수용액을 획득하는 이온화칼슘수용액획득단계;를 포함하여 구성되는 것이 다른 특징이다.
한편, 본 발명의 다른 관점인 이온화칼슘 수용액은 상기 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명인 이온화칼슘 수용액의 제조방법에 따르면 순수한 칼슘의 함유량이 94~97%에 이를 정도로 고농도에 달하고, 수소이온농도가 pH 12~13에 속하는 고순도의 안정된 알칼리성 이온화칼슘 수용액을 제공함으로써 식품첨가물, 칼슘이온음료, 동물사료, 양식어류사료, 농업용 이온화칼슘 등에 적용하여 사용시에 체내 흡수율이 높고 그에 따라 칼슘의 효능이 극대화되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의한 이온화칼슘 수용액은 가축사료에 첨가되어 사용될 경우 가축사료의 변질 및 세균 발생을 억제하여 보존 기간을 증가시키고, 그에 따른 영양분의 손실을 최소화하며, 칼슘의 체내흡수율을 높여주어 칼슘흡수 부족으로 인해 발생하는 장내가스발생, 칼슘대사장애에 의한 복수발생, 칼슘부족으로 인한 면역력 저하, 피부점액질 저하 등을 줄여주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화칼슘 수용액의 제조공정을 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 넙치사료에 첨가제로 첨가한 사료를 먹인 넙치 및 일반사료를 먹인 넙치의 생육실험에 대한 결과를 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치의 혈액 및 일반사료를 먹인 넙치의 혈액을 각각 채취하여 아스파르트산아미노기전달효소(AST)를 측정한 결과를 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치의 혈액 및 일반사료를 먹인 넙치의 혈액을 채취하여 글루코오스(Glucose)를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치의 점액 및 일반사료를 먹인 넙치의 점액을 각각 채취하여 라이소자임(Lysozyme) 활성도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온화칼슘 수용액의 제조공정을 도시한 공정도이다.
1. 세척단계(S100)
세척단계에서는 패각류의 세척을 통해 이물질 및 불순물을 제거한 후 건조시킨다. 패각(Shell, 貝殼)은 연체동물에서 연체를 싸서 보호하는 무기질의 분비형성물을 말하며, 여기서 패각류는 굴패각, 조개패각 등이 사용될 수 있다.
2. 고온소성단계(S200)
이어서, 고온소성단계에서 건조된 패각류를 가열 및 소성시켜 건조된 패각류에 포함된 유기물 및 잔류 독성을 제거하여 산화칼슘을 제조한다.
이때 건조된 패각류를 1100℃ 내지 2000℃에서, 1~3시간 동안 가열 및 소성시킴으로써 산화칼슘을 제조할 수 있다. 그리고, 이때 건조된 패각류를 초기온도 1100℃에서, 최종온도 2000℃까지 점진적으로 온도를 상승시켜 가열 및 소성시킴으로써 산화칼슘을 제조할 수 있다.
고온소성단계에서 패각류를 구성하는 성분인 탄산칼슘(CaCO3)은 소성되어 고체상태의 산화칼슘(CaO)으로 전환된다.
3. 분쇄단계(S300)
상기 고온소성단계에서 제조된 산화칼슘을 분쇄하여 산화칼슘분말을 제조한다. 이때 습식 볼밀을 이용하여 분쇄하는 것이 바람직하다.
이때, 분쇄된 산화칼슘분말의 입자직경은 20㎛이하일 수 있다. 여기서 산화칼슘분말의 입자직경이 20㎛를 초과하게 되면 물과 혼합하여 산화칼슘용액을 제조할 때 잘 섞이지 않게 되는 문제점이 있기 때문이다. 한편, 어류사료첨가제로서 사용되는 이온화칼슘 용액을 얻고자 할 때에는 10㎛이하의 입자직경을 갖도록 분쇄하는 것이 바람직한데 이는 10㎛ 이하 크기의 산화칼슘분말이 보다 물에 잘 섞이기 때문이다.
4. 교반단계(S400)
교반단계에서 산화칼슘분말과 물을 혼합 및 교반하여 산화칼슘용액을 제조한다. 여기서 제조된 산화칼슘용액은 강알칼리성이다.
이때 물과 산화칼슘분말의 혼합 중량비는 물 100중량부에 대하여 산화칼슘분말 0.1~2 중량부인 것이 바람직하다. 왜냐하면 물 100중량부에 대해 산화칼슘분말의 중량 비율이 2중량부를 초과하게 되면 물에 충분하게 섞이지 않을 수 있고, 0.1중량부 미만이라면 제조된 이온화칼슘 수용액은 체내에 충분한 칼슘을 공급하지 못할 수 있기 때문이다. 따라서 상기 중량비를 유지할 경우에는 산화칼슘분말은 물에 충분히 잘 섞이며, 이온화칼슘 수용액으로서 사료첨가제로 사용할 경우 체내에 충분한 칼슘을 공급하는 효과를 발휘하게 된다.
한편, 산화칼슘분말과 물을 혼합한 후에 2~5시간 동안 교반함으로써 산화칼슘용액을 제조할 수 있다. 이때 2~5시간 동안 교반함으로써 산화칼슘분말이 물에 골고루 섞이게 한다. 한편, 어류사료용 첨가제로서 사용되는 이온화칼슘 수용액을 제조하는 경우에는 3~5시간 정도 교반을 시켜 미세한 산화칼슘분말이 물에 잘 섞여서 분산이 잘 되도록 하는 것이 좋다.
5. 이온반응단계(S500)
상기 교반단계(S400)에서 제조된 산화칼슘용액을 포함하는 용기에 포화증기를 공급하여, 용기 내에 정전기를 발생시킴으로써 이온반응을 유도하여 이온화칼슘 수용액을 제조한다.
우선 보일러에서 발생한 포화증기는 용기에 투입 시 용기 내에서의 온도 저하로 인해 약간의 응축 현상이 발생하며 그로 인해 작은 물방울이 생성된다. 생성된 작은 물방울은 서로 충돌하거나 마찰함으로써, 정전기를 발생시킨다. 또한 공급된 포화증기에 의해 내부의 공기가 축출되며, 산화칼슘용액 내에도 포화증기가 침투한다. 작은 물방울에 축적된 정전기는 산화칼슘용액을 통하거나 또는 직접 용기에 도달한다.
산화칼슘용액 중 정전기가 흐른 부분은 국소적으로 발열하여 온도가 상승하고 이온구조화 되지만 전류는 연속하여 흐르는 것은 아니고 또한 전력량은 작기 때문에 온도의 상승량은 적다. 그리고 용기 내의 평균 온도는 공급되는 포화증기의 온도 이상으로는 상승하지 않기 때문에 유해성분이 발생하기 어렵다.
또한, 용기 내에는 포화증기가 충진되어 있기 때문에 정전기가 흐름으로써 불꽃이 발생하더라도 가연성 가스 등으로 인화하여 폭발하는 것이 방지된다.
이와 같이 포화증기의 열, 압력 및 정전기를 이용함으로써 안정적인 수용성 이온화칼슘화 작용이 발생한다.
한편 용기 및 교반 수단이 대전성 재질로 구성되어 있어 다음과 같은 메커니즘에 따라 이온화가 촉진될 수 있다. 용기 및 교반 수단이 대전성을 갖고, 기대(基台)에 대하여 절연상태로 설치되어 있게 되면 산화칼슘용액과의 마찰에 의해, 산화칼슘용액, 용기 및 교반 수단에는 플러스 또는 마이너스의 전하(정전기)가 축적된다. 한편, 용기 내에는 가열 및 가압된 포화증기가 공급되고, 이 포화증기가 산화칼슘용액의 내부에 침투하기 때문에 산화칼슘용액 내부의 전기 저항이 내려가 전기가 흐르기 쉬워져 있다.
여기에서 대전성을 갖는다는 것은 전기 저항이 크고, 투입되는 산화칼슘용액에 대해서 플러스 또는 마이너스로 대전가능한 것을 말하며 플러스 또는 마이너스어느 쪽으로 대전해도 상관없다.
예를 들어 용기 및 교반 수단에 플러스 전하가 축적되어 있을 때 산화칼슘용액 내에 일정량의 마이너스 전하가 모이면 이 전하는 산화칼슘용액의 내부를 지나, 용기 및 교반 수단으로 흐른다. 산화칼슘용액은 교반되기 때문에, 전하가 모이는 양은 각 부분에 따라 다르고 또한 전하가 흐르는 경로나 시간도 다르다. 또한, 용기 내에는 포화증기가 충진되어 있기 때문에, 전기 저항이 너무 커지거나, 정전기가 너무 모이는 일도 없다. 따라서, 정전기는 조금씩 방전되고 방전시의 방전 경로에 순간적으로 열량을 발생시키면서 산화칼슘용액은 안정적인 이온화칼슘 수용액으로 변환한다. 그러나 방전은 연속적으로는 행해지지 않기 때문에 고온으로 되지 않고, 용기 내 전체 온도는 가열 증기에 의한 설정온도에서 크게 상승하지 않으며, 물은 유해성분의 발생을 억제하게 된다.
이때 산화칼슘수용액을 포함하는 용기에 공급되는 포화증기의 압력은 1.4~5㎫일 수 있다.
한편, 이온반응단계(S500)은 구체적으로는 상기 용기에 상기 산화칼슘용액을 주입하는 산화칼슘용액주입단계(S510); 상기 용기에 300℃ 이하의 온도 및 1.4~5㎫의 압력을 가지는 포화증기를 공급하면서 생성되는 물방울에 의해 정전기가 발생하는 정전기발생단계(S520); 상기 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하면서 상기 용기 내부를 교반함으로써 이온반응을 유도하는 이온반응유도단계(S530); 상기 용기 내부의 포화증기를 제1감압탱크로 배출하여 상기 용기 내부와 상기 제1감압탱크 내부가 압력평형을 이루는 제1포화증기배출단계(S540); 상기 제1 감압탱크를 폐쇄한 후, 상기 용기 내부의 포화증기를 상기 제1 감압탱크보다 큰 체적을 갖는 제2감압탱크로 배출하는 제2포화증기배출단계(S550); 및 상기 제1감압탱크 및 상기 제2감압탱크에서 상기 이온화칼슘 수용액을 획득하는 이온화칼슘수용액획득단계(S560)으로 구성된다.
6. 수소이온농도 조절단계(S600)
이온화칼슘 수용액에 연수처리된 물 또는 순수처리된 물을 첨가함으로써 수소이온농도가 pH12~13을 유지하도록 한다.
여기서 연수처리된 물이란 경도를 0~60mg/L 미만으로 조정한 물을 말하고, 순수처리된 물이란 경도분(硬度分)을 포함하는 불순물을 제거한 물을 말한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액은 어류사료의 첨가제, 가축사료의 첨가제, 이온화칼슘 음료 및 식물의 칼슘강화제 등으로 사용될 수 있지만, 이에만 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
넙치와 같은 변온동물인 어류에 사료첨가제로서 사용하고자 하는 경우에는 건조된 패각류를 1300~2000℃에 이르기까지 점진적으로 온도를 올려 총 가열 및 소성시키는 시간이 2~3시간이 되도록 하였다. 아울러, 고온소성단계에서 생성된 산화칼슘을 입자크기가 8㎛이 되도록 습식 볼밀로 분쇄한 후 이를 물과 혼합 및 교반을 하였다. 이때 물과 산화칼슘분말은 물 100중량부에 대해 산화칼슘분말 1중량비의 비율로 혼합한 후에 이를 5시간 동안 교반하여 산화칼슘용액을 제조하였다. 제조된 산화칼슘용액을 포함하는 용기에 4MPa의 압력을 가진 포화증기를 공급하여 이온반응을 유도하여 이온화칼슘 수용액을 제조한 후 여기에 연수처리된 물을 첨가하여 수소이온농도가 pH 13이 된 것을 제조한 것을 넙치용 사료에 첨가한 후 이를 넙치에 공급하였다. 치어기의 경우 물로 10배 희석한 것을 사용하되 성어가 되어 갈수록 희석을 하지 않고 사용하는 것이 바람직하다.
한편 전체 기간동안 넙치사료에 첨가제로 이온화칼슘 수용액을 사용할 때에는 넙치사료 1kg에 대해 이온화칼슘 수용액 1g의 비율로 첨가하여 사용하였다.
아래의 표 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액의 산화칼슘분말의 함량비에 따른 수소이온농도를 나타낸다.
이온화칼슘 수용액(g/10) pH측정값
0.01 12.340
0.02 12.387
0.03 12.394
0.04 12.411
0.05 12.412
물 10ml에 용해되는 산화칼슘분말이 0.01g에서 0.05g으로 증가할수록 pH값은 12.340에서 12.412로 점차적으로 증가하는 것을 볼 수 있는데, 산화칼슘분말은 물에 녹을수록 알칼리성이 강해짐을 나타낸다.
아래의 표 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액의 살균성, pH변화 및 용해율 측정결과를 나타낸다.
증류수양 측정시간 O.D.값(600) pH 침전물 유무
40㎖
 초기 0.005 12.785 유
1hr 이후 0.010 12.592 무
50㎖
 초기 0.005 12.662 유
1hr 이후 0.010 12.512 무
증류수의 양이 40 또는 50ml일 때 O.D. 값이 0.005에서 1시간 후 0.010으로 증가하고, 침전물은 1시간 후 사라진다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 넙치사료에 첨가제로 첨가한 사료를 먹인 넙치(실험군) 및 일반사료를 먹인 넙치(대조군)의 생육실험에 대한 결과를 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
실험군은 실험초기인 5월 14일에 평균체중이 154g이고, 대조군은 144g이었다. 2개월간의 비교실험 결과 7월 13일 실험군의 최종평균체중은 283g이고, 대조군은 254g이다. 초기에는 10g정도의 차이가 있었지만 2개월간 다른 사료를 먹인 결과 약 30g의 체중차이가 생겼다.
아래의 표 3은 실험군 및 대조군의 평균체중, 생존율 및 체중증가율을 나타낸다.
구분 실험군 대조군
초기사육미수 6,209 6,232
최종사육미수 5,419 5,420
초기평균체중(g) 154 144
최종평균체중(g) 283 254
생존율(%) 87.3 86.6
체중증가율(%) 83.8 76.4
기간 : 2011.5.14~7.14
실험군의 생존율은 87.3%로 대조군의 86.6%보다 높고, 체중증가율은 실험군이 83.8%, 대조군이 76.4%로 높게 나와 본 발명의 실시예에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액이 사료첨가제로 사용된 어류용 사료의 효능이 뛰어남을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치(실험군)의 혈액 및 일반사료를 먹인 넙치(대조군)의 혈액을 각각 채취하여 아스파르트산아미노기전달효소(AST)를 측정한 결과를 보여주는 그래프를 나타낸 것이다.
실험군의 경우에는 AST값이 9U/L 정도인 반면, 대조군의 경우 8U/L 정도로 측정되어 아스파르트산아미노기전달효소의 양은 실험군이 높게 측정되었다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치(실험군)의 혈액 및 일반사료를 먹인 넙치(대조군)의 혈액을 채취하여 글루코오스(Glucose)를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
실험군의 경우에는 60mg/dL 정도인 반면, 대조군의 경우 50mg/dL 미만인 것으로 측정되어 글루코오스량은 실험군이 높게 측정되었다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액을 사료첨가제로써 첨가한 사료를 먹인 넙치(실험군)의 점액 및 일반사료를 먹인 넙치(대조군)의 점액을 각각 채취하여 라이소자임(Lysozyme) 활성도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
실험군의 경우에는 0.009unit/mL 정도인 반면, 대조군의 경우 0.008unit/mL정도로 측정되어 라이소자임 활성도는 실험군이 높게 측정되었다.
본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 이온화칼슘 수용액은 비타민 D3와 같은 흡수 촉진제의 도움 없이도 세포 체내에 쉽게 흡수됨으로써 세포 체내 흡수 시 이온화칼슘의 효능을 극대화시킨다.
즉, 직접 섭취 및 흡수가 가능하도록 함과 동시에 이를 주재료 또는 보조재료로 하여 어류 및 가축사료에 소정량 첨가하여서 사료 내에 함유된 수용성 이온화칼슘이 사료의 변질이나 세균 발생을 억제하여 보존기간을 증가시킨다. 그에 따라 영양분의 손실을 최소화하며 수용성 이온화칼슘을 첨가한 사료는 이온화칼슘 섭취가 더욱 용이하도록 함은 물론 칼슘의 체내흡수율을 높여주어 사료의 부족한 칼슘이 충분히 보충되도록 하여 양식어류나 동식물의 신진대사 또는 생체기능을 촉진시킨다.
특히 변온동물인 어류의 칼슘흡수 부족으로 인해 발생하는 장내가스발생, 칼슘대사장애에 의한 어류 복수발생, 산란기 칼슘부족으로 인한 면역력저하, 칼슘부족에 의한 피부 점액질 저하 등을 예방함으로써 면역력은 물론 생육과 생존율을 올려 수산양식업의 수익성 증대 및 경쟁력을 증진시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (10)

  1. 패각류의 세척을 통해 이물질 및 불순물을 제거한 후 건조시키는 세척단계;
    상기 건조된 패각류를 1100~2000℃의 온도에서 1~3시간 동안 가열 및 소성시켜 건조된 패각류에 포함된 유기물 및 잔류 독성을 제거하여 산화칼슘을 제조하는 고온소성단계;
    상기 산화칼슘을 분쇄하여 산화칼슘분말을 제조하는 분쇄단계;
    상기 산화칼슘분말 0.1~ 2중량부에 대하여 물 100 중량부의 비율로 혼합 및 교반하여 산화칼슘용액을 제조하는 교반단계;
    상기 산화칼슘용액을 포함하는 용기에 포화증기를 공급하여, 상기 용기 내에 정전기를 발생시킴으로써 상기 산화칼슘용액의 이온반응을 유도하여 이온화칼슘 수용액을 제조하는 이온반응단계; 및
    상기 이온화칼슘 수용액에 연수처리된 물 또는 순수처리된 물을 첨가하여 수소이온농도가 pH 12~13을 유지하도록 하는 수소이온농도조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고온소성단계에서는,
    초기온도 1100℃에서 최종온도 2000℃까지 점진적으로 온도를 상승시켜 건조된 패각류를 가열 및 소성시키는 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄단계에서 분쇄된 산화칼슘분말의 입자크기는 20㎛이하인 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 교반단계에서 물과 산화칼슘분말을 혼합한 후 2~5시간 동안 교반하는 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이온반응단계에서 공급되는 포화증기의 압력은 1.4~5MPa인 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조방법.
  8. 제1항, 제3항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이온반응단계는,
    상기 용기에 상기 산화칼슘용액을 주입하는 산화칼슘용액주입단계;
    상기 용기에 300℃ 이하의 온도 및 1.4~5㎫의 압력을 가지는 포화증기를 공급하면서 생성되는 물방울에 의해 정전기가 발생하는 정전기발생단계;
    상기 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하면서 상기 용기 내부를 교반함으로 써 이온반응을 유도하는 이온반응유도단계;
    상기 용기 내부의 포화증기를 제1감압탱크로 배출하여 상기 용기 내부와 상기 제1감압탱크 내부가 압력평형을 이루는 제1포화증기배출단계;
    상기 제1 감압탱크를 폐쇄한 후, 상기 용기 내부의 포화증기를 상기 제1 감압탱크보다 큰 체적을 갖는 제2감압탱크로 배출하는 제2포화증기배출단계; 및
    상기 제1감압탱크 및 상기 제2감압탱크에서 상기 이온화칼슘 수용액을 획득하는 이온화칼슘수용액획득단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 알칼리성 이온화칼슘 수용액의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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