KR101502376B1 - Manufacturing apparatus of the amino acid liquid fertilizer and protein feed using slaughter blood - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수거된 도축 혈액을 초음파 전처리 및 효소분해한 후, 고액분리에 의해 아미노산 액비와 단백질 건조사료를 제조하는 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면 수거된 도축 혈액을 저장하는 저장조; 상기 저장조로부터 이송된 도축 혈액에 초음파를 조사하여, 상기 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질과 펩타이드로 전환시키는 초음파 처리장치; 상기 초음파 처리장치로부터 이송된 도축 혈액에 단백질 분해효소를 투입하여, 상기 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해된 1차 아미노산제재를 제조하는 효소반응기; 상기 효소반응기로부터 이송된 1차 아미노산제재를 탈수하여 고체 생성물과 액체 생성물로 고액 분리하는 필터 프레스; 및 상기 필터 프레스로부터 이송된 고체 생성물에 마이크로파를 조사하여, 살균 및 건조처리하는 살균 건조장치를 포함하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치가 제공된다.The present invention relates to an apparatus for producing an amino acid solution ratio and a protein dry feed by solid-liquid separation after pretreating and enzymatically digesting the collected slaughter blood, and in accordance with an embodiment of the present invention, ; An ultrasonic processor for converting ultrasound into slaughter blood transferred from the storage tank to convert proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides; An enzyme reactor in which proteolytic enzyme is added to the slaughter blood transferred from the ultrasonic treatment apparatus to produce a primary amino acid preparation in which proteins in the slaughter blood are decomposed into amino acids; A filter press for dewatering the primary amino acid agent transferred from the enzyme reactor and solid-liquid separating the solid product and the liquid product; And a sterilizing and drying apparatus for sterilizing and drying the solid product transferred from the filter press by irradiating microwave to the solid product, thereby producing an amino acid solution and a protein dried feed using the slaughter blood.
Description
본 발명은 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 수거된 도축 혈액을 초음파 전처리 및 효소분해한 후, 고액분리에 의해 아미노산 액비와 단백질 건조사료를 제조하는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for producing an amino acid solution and a protein dry feed, and more particularly, to an apparatus for producing an amino acid solution and a protein dry feed by solid-liquid separation after pretreating and enzymatically digesting the collected slaughter blood will be.
현재, 국내 총 139개 도축장에서 일평균 982톤(ton)의 폐혈액이 발생하고 있으며, 연간 도축 혈액의 발생량은 235,562톤에 이르고 있다.At present, a total of 982 tons (tons) of pulmonary blood is generated daily at 139 slaughterhouses in Korea, and the amount of blood slaughtered annually reaches 235,562 tons.
이 중 소 혈액은 국내의 경우 대부분 선지로 소비되고, 닭·오리의 혈액은 도계과정에서 기타 부산물과 같이 수거되어 건조시킨 후 일부를 사료로 재활용하고 있으며, 돼지 혈액은 일부 순대용으로 소비되는 것을 제외하고 연간 약 75,000톤(일평균 311톤)이 폐기되고 있다.Among them, small blood is consumed in most cases in Korea, and blood of chickens and ducks is collected as dried by other by-products in the stomach, dried and recycled partly as feeds. Approximately 75,000 tonnes (311 tonnes per day a year) are being disposed of annually.
그런데, 국민소득 증대에 따라 도축량과 그에 따른 도축 혈액량은 매년 증가하고 있는 추세이며, 발생된 도축 혈액 중 선지나 순대 등으로 소비되는 것을 제외한 폐혈액의 대부분이 해양배출에 의해 처리되고 있는 실정이다. However, the amount of slaughter and the amount of slaughtered blood are increasing every year due to the increase in national income. Most of the blood in slaughtered blood is consumed by marine discharges .
그러나, '96 의정서' 발효에 따른 해양오염방지법 시행규칙의 개정(2006.2.21)에서, 도축 혈액을 포함한 폐기물의 해양배출 기준이 대폭 강화되었으며, 해양배출의 금지가 임박한 상황이다.However, in the amendment of the Marine Pollution Control Act Enforcement Regulations (Feb.21, 2006) as a result of the entry into force of the '96 Protocol, marine emissions standards for wastes including slaughter blood have been significantly strengthened, and marine emission bans are imminent.
이에 따라, 최근에는 도축 혈액을 농업용 고급 비료로 재활용하려는 시도가 계속되고 있는데, 도축 혈액은 수분 77.27%, 유기물 20.89%, 전단백질 18%를 함유하고 있으며, 유기물 함량 대부분이 단백질로 구성되어 환경적· 농학적으로 효용가치가 매우 높은 폐자원에 해당한다.Recently, attempts have been made to recycle slaughter blood as a fertilizer for agriculture. The slaughter blood contains 77.27% of water, 20.89% of organic matter, 18% of total protein, and most of the organic matter content is protein · It corresponds to a waste resource with a very high agricultural value.
이때, 도축 혈액은 약 55%의 혈구와 약 45%의 혈청으로 이루어지며, 여기서 혈청은 약 90%의 수분과 약 8%의 단백질을 포함하고, 혈구는 약 60%의 수분과 약 30%의 단백질을 포함한다.At this time, the slaughter blood is composed of about 55% of blood and about 45% of serum, wherein the serum contains about 90% of moisture and about 8% of the protein, and the blood cell contains about 60% of moisture and about 30% Proteins.
도축 혈액의 재활용과 관련한 종래기술로서, 한국 등록특허 제10-0935020호(특허문헌 1)에는 도축시설에서 도축된 동물들의 폐혈액을 수집하여 저장하는 혈액 저장탱크와, 혈액 저장탱크의 동물 폐혈액을 이송받아 저장하면서 액체 미생물 혈액처리제를 투입하여 액체 미생물 혈액처리제 중의 미생물들이 25~35℃의 온도에서 8~12시간 동안 반응하도록 함으로써 동물 폐혈액을 아미노산 용액과 폐혈액 슬러지로 분리시키는 폐혈액 처리조, 폐혈액 처리조에 액체 미생물 혈액처리제를 공급하는 혈액처리제 공급장치, 폐혈액 처리조에 물을 공급하는 물 공급장치, 폐혈액 처리조로부터 배출된 아미노산 용액을 여과하여 불순물을 제거하는 필터수단, 폐혈액 처리조의 온도를 25~35℃의 범위에서 유지하는 히터, 및 폐혈액 처리조 내의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하는 도축 동물의 폐혈액 처리 시스템을 개시하고 있다.As a conventional technique relating to the recycling of slaughter blood, Korean Patent Registration No. 10-0935020 (Patent Document 1) discloses a blood storage tank for collecting and storing waste blood of animals slaughtered at a slaughter facility, The microbes in the liquid microbial blood treatment agent are allowed to react at a temperature of 25 to 35 ° C. for 8 to 12 hours to separate the animal lung blood into the amino acid solution and the pulmonary blood sludge, A water supply device for supplying water to the waste blood treatment tank; a filter means for filtering impurities by filtering the amino acid solution discharged from the waste blood treatment tank; A heater for maintaining the temperature of the blood treatment bath in the range of 25 to 35 DEG C, and a temperature sensor for sensing the temperature in the blood- It discloses a slaughter animal pulmonary blood processing system comprising.
그런데, 전술한 특허문헌 1에 개시된 시스템의 경우, 폐혈액으로부터 아미노산 용액을 생산하여 친환경 비료로 사용함에 그칠 뿐, 폐혈액에 함유된 단백질을 이용한 단백질 건조사료의 생산에는 이르지 못하고 있다.However, in the case of the system disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, only the amino acid solution is produced from the waste blood and used as an environmentally friendly fertilizer, and the protein dry food using the protein contained in the pulmonary blood can not be produced.
또한, 일반적으로 도축 혈액의 생물학적 효소 분해시 분해 효율은, 단백질의 아미노산 전환율이 약 5%에 그칠 정도로 매우 저조한데, 이는 도축 혈액 내 대부분의 단백질이 혈구 내에 존재하며, 혈구세포의 세포벽에 의해 혈구세포 내 단백질 물질의 효소분해 기질로의 전달이 차단되기 때문이다.In addition, the degradation efficiency of biological enzymes degradation of slaughter blood is very low, that is, the protein conversion rate is only about 5%. This is because most proteins in slaughter blood are present in the blood cells, This is because the transfer of intracellular protein substances to the enzymatic degradation substrate is blocked.
따라서, 효소 분해 전에 혈구세포의 세포벽을 파괴하여, 혈구세포 내 단백질이 효소 분해에 이용될 수 있도록 가용화할 필요가 있는데, 전술한 특허문헌 1에 개시된 시스템 등 종래의 기술은 도축 혈액의 효소분해 효율 향상을 위한 수단을 제시하지 못하고 있으며, 이에 따라 생산되는 아미노산 비료의 수율이 낮은 문제점이 있다.Therefore, it is necessary to break down the cell wall of the hemocyte cell before the enzymatic degradation and solubilize the protein in the hemocyte so that it can be used for the enzymatic degradation. The conventional technology such as the system disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, There is a problem in that the yield of amino acid fertilizer produced is low.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2004-0065201호(특허문헌 2)에는 동물의 피나 사체 등에 질산이나 황산 등의 강산을 첨가하여 단백질을 가수분해시키고, 산화칼슘으로 중화시키는 아미노산 액상비료의 제조방법이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0065201 (Patent Document 2) discloses a method for producing an amino acid liquid fertilizer by adding a strong acid such as nitric acid or sulfuric acid to an animal's body to hydrolyze the protein and neutralize it with calcium oxide .
그런데, 이와 같이 질산이나 황산 등의 강산을 이용하면, 단백질의 분해과정에서 고리형태의 아미노산이 대부분 파괴되고 유리 아미노산 형태의 아미노산만이 존재하게 되므로, 최종 생성물의 아미노산 함량이 2%~5% 수준으로 낮고, 비효(肥效)가 지속적이지 못한 문제가 있다.However, when a strong acid such as nitric acid or sulfuric acid is used, most of the amino acid in the form of a ring is destroyed and only the free amino acid form is present in the decomposition process of the protein. Therefore, the amino acid content of the final product is 2% to 5% And there is a problem that the fertilization is not continuous.
또한, 중화과정에서 액상비료에 염류가 집적되어 사용되므로, 연작시 염류의 축적으로 인한 토양 오염의 피해가 발생하는 문제도 있다.In addition, salt is accumulated and used in the liquid fertilizer during the neutralization process, so that there is a problem that soil contamination due to the accumulation of salts occurs at the time of establishment.
아울러, 한국 등록특허공보 제10-0976085호(특허문헌 3)에 개시된 바와 같이, 폐혈액을 탈수, 건조시켜 혈분으로 만들고, 이 혈분을 가공하여 사료나 퇴비 등으로 이용하는 경우, 탈수공정에 따른 폐수의 발생 및 건조공정에 따른 제조 비용 상승의 문제가 있으며, 생산된 혈분을 액비로 재생산하기 위해서는 다시 액상화(희석화) 과정을 거쳐야 하는 번거로움이 있다.
In addition, as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0976085 (Patent Document 3), when waste blood is dehydrated and dried to make blood, and the blood is processed for feed or compost, And there is a problem of an increase in manufacturing cost due to the drying process. In order to reproduce the produced blood components with liquid fertilizer, it is troublesome to liquefy again.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 별도의 혈분 제조공정을 필요로 하지 않고, 자연 상태에서 도축 혈액을 분해·발효시켜 액비 및 건조사료로 재활용할 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for disassembling and fermenting slaughter blood in a natural state without requiring a separate blood- It is intended to provide a device that can be recycled.
또한, 본 발명의 일실시예는, 도축 혈액의 처리시 폐수에 의한 환경오염의 염려가 없는 친환경적인 장치의 제공을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an environmentally friendly device free from environmental pollution caused by waste water in the treatment of slaughter blood.
또한, 본 발명의 일실시예는, 20가지 필수 아미노산을 모두 함유하고 있으며, 아미노산 액비의 생산수율이 높은 장치의 제공을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a device which contains all 20 essential amino acids and has a high production yield of amino acid solution.
아울러, 본 발명의 일실시예는, 아미노산 액비와 함께 단백질 건조사료를 동시에 생산할 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a device capable of simultaneously producing a protein dry feed along with an amino acid solution.
본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 수거된 도축 혈액을 저장하는 저장조; 상기 저장조로부터 이송된 도축 혈액에 초음파를 조사하여, 상기 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질과 펩타이드로 전환시키는 초음파 처리장치; 상기 초음파 처리장치로부터 이송된 도축 혈액에 단백질 분해효소를 투입하여, 상기 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해된 1차 아미노산제재를 제조하는 효소반응기; 상기 효소반응기로부터 이송된 1차 아미노산제재를 탈수하여 고체 생성물과 액체 생성물로 고액 분리하는 필터 프레스; 및 상기 필터 프레스로부터 이송된 고체 생성물에 마이크로파를 조사하여, 살균 및 건조처리하는 살균 건조장치를 포함하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a slaughterhouse comprising: a storage tank for storing collected slaughter blood; An ultrasonic processor for converting ultrasound into slaughter blood transferred from the storage tank to convert proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides; An enzyme reactor in which proteolytic enzyme is added to the slaughter blood transferred from the ultrasonic treatment apparatus to produce a primary amino acid preparation in which proteins in the slaughter blood are decomposed into amino acids; A filter press for dewatering the primary amino acid agent transferred from the enzyme reactor and solid-liquid separating the solid product and the liquid product; And a sterilizing and drying apparatus for sterilizing and drying the solid product transferred from the filter press by irradiating microwave to the solid product, thereby producing an amino acid solution and a protein dried feed using the slaughter blood.
여기서, 상기 저장조와 상기 초음파 처리장치 사이에 설치되며, 상기 저장조로부터 이송된 도축 혈액을 분쇄하여, 상기 도축 혈액의 혈구세포 내 단백질을 가용화하는 분쇄기를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a crusher installed between the storage tank and the ultrasonic treatment apparatus for crushing slaughter blood transferred from the storage tank and solubilizing proteins in the blood cells of the slaughter blood.
또한, 상기 필터 프레스에 의해 분리된 액체 생성물을 저장하는 저장탱크를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a storage tank for storing the liquid product separated by the filter press.
이때, 상기 초음파 처리장치는, 상기 도축 혈액에 20kHz~30kHz 주파수 범위의 초음파를 조사한다.At this time, the ultrasonic treatment apparatus irradiates ultrasonic waves in the frequency range of 20 kHz to 30 kHz to the slaughter blood.
또한, 상기 초음파 처리장치는, 상기 도축 혈액의 온도를 40℃~60℃로 유지하는 히터를 포함한다.Further, the ultrasonic treatment apparatus includes a heater for maintaining the temperature of the slaughter blood at 40 ° C to 60 ° C.
또한, 상기 효소반응기는, 모터에 의해 회전하는 교반기가 각각 설치된 한 쌍의 효소반응조와, 상기 한 쌍의 효소반응조 사이에 설치되는 열교환라인을 포함하여 이루어질 수 있다.The enzyme reaction unit may include a pair of enzyme reaction vessels each provided with a stirrer rotating by a motor, and a heat exchange line provided between the pair of enzyme reaction vessels.
또한, 상기 살균 건조장치는, 상기 고체생성물을 가열하는 고온발열체를 포함할 수 있다.In addition, the sterilizing and drying apparatus may include a high temperature heating element for heating the solid product.
아울러, 상기 초음파 처리장치에 의해 상기 도축 혈액 내 병원균이 사멸하게 된다.
In addition, the pathogen in the slaughter blood is killed by the ultrasonic treatment apparatus.
본 발명의 일실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치에 의하면, 버려지는 도축 혈액을 친환경 아미노산 액비와 단백질 건조사료로 재활용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the slaughter blood of the slaughter blood can be recycled as an environmentally friendly amino acid solution and a protein dry feed.
또한, 도축 혈액을 자연 상태에서 분해·발효시키므로, 별도의 혈분 제조공정과 폐수 처리공정을 필요로 하지 않아 종래에 비해 제조비용이 감소되는 효과가 있다.In addition, since the slaughter blood is decomposed and fermented in a natural state, there is no need for a separate blood production process and a wastewater treatment process, so that the manufacturing cost is reduced compared with the conventional one.
또한, 종래와 같은 강산 첨가를 필요로 하지 않으므로, 중화과정에서 발생되는 폐수로 인한 환경오염을 방지할 수 있고, 연작시 염류의 집적에 의한 피해를 방지할 수 있으며, 20가지 필수 아미노산을 모두 함유하고 있는 아미노산 액비를 수득할 수 있다.In addition, since it does not require the addition of strong acid as in the prior art, environmental pollution due to wastewater generated in the neutralization process can be prevented, damage caused by the accumulation of salts can be prevented at the time of formation, Lt; / RTI > can be obtained.
또한, 분쇄기와 초음파 처리장치에 의해 혈구세포 내 단백질을 가용화하고, 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질 및 펩타이드로 전환함에 따라, 1차 아미노산제재의 생산수율이 향상되고, 아미노산 함량 12%대 수준의 아미노산 액비를 생산할 수 있다.In addition, by solubilizing proteins in blood cells by a grinder and an ultrasonic treatment apparatus, and converting proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides, the yield of the primary amino acid preparation is improved, and the amino acid content of 12% Amino acid fertilizer can be produced.
또한, 초음파 처리에 의해 도축 혈액 내 병원균이 사멸하므로, 효소분해 효율의 저하를 방지할 수 있고, 최종 제품의 부패 및 발효, 그에 따른 냄새 및 가스 발생을 방지할 수 있다.Further, since the pathogenic bacteria in the slaughter blood are killed by the ultrasonic treatment, deterioration of the efficiency of degradation of the enzyme can be prevented, and decay and fermentation of the final product, and thereby odor and gas generation can be prevented.
아울러, 필터 프레스에 의해 액상 아미노산제재인 아미노산 액비와 단백질 탈수 케이크가 제조되고, 이 단백질 탈수 케이크는 살균건조 장치에 의해 단백질 건조사료로 제조되므로, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
In addition, an amino acid solution and a protein dehydrated cake, which are liquid amino acid preparations, are prepared by a filter press, and the protein dehydrated cake is produced as a protein dry feed by a sterilizing and drying apparatus, so that productivity is improved.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환형 효소반응기의 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 살균 건조장치의 개략도.FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for producing amino acid juice and protein dried feed using slaughter blood according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a schematic diagram of a heat exchange type enzyme reactor according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a sterilizing drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an apparatus for producing amino acid juice and protein dry feed using slaughter blood according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, but merely as exemplifications of the constituent elements set forth in the claims of the present invention, and are included in technical ideas throughout the specification of the present invention, Embodiments that include components replaceable as equivalents in the elements may be included within the scope of the present invention.
실시예Example
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치의 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing amino acid juice and protein dry feed using slaughter blood according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치(이하, '제조장치')(10)는, 수거된 도축 혈액을 저장하는 저장조(20)와, 도축 혈액에 초음파를 조사하여 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질과 펩타이드로 전환시키는 초음파 처리장치(40)와, 도축 혈액에 단백질 분해효소를 투입하여 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해된 1차 아미노산제재를 제조하는 효소반응기(50)와, 1차 아미노산제재를 탈수하여 고체 생성물과 액체 생성물로 고액 분리하는 필터 프레스(60), 및 필터 프레스(60)로부터 이송된 고체 생성물에 마이크로파를 조사하여 살균 및 건조처리하는 살균 건조장치(70)를 포함한다.As shown in FIG. 1, an apparatus (hereinafter referred to as a 'manufacturing apparatus') 10 for producing amino acid juice and protein dried feed using slaughter blood according to an embodiment of the present invention includes a storage tank (40) for converting proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides by irradiating ultrasonic waves to the slaughter blood; and an ultrasonic treatment device (40) for introducing the proteolytic enzyme into the slaughter blood to decompose the proteins in the blood into amino acids A
이때, 저장조(20)와 초음파 처리장치(40) 사이에 분쇄기(30)가 더 설치될 수 있는데, 이 분쇄기(30)는 도축 혈액을 분쇄함으로써 도축 혈액의 혈구세포를 파괴하여 혈구세포 내 단백질을 가용화하는 역할을 한다.At this time, a
또한, 저장조(20)와 분쇄기(30), 초음파 처리장치(40)와 효소반응기(50) 및 필터 프레스(60)는, 적어도 하나 이상의 펌프(미도시)가 구비된 연결관(80)으로 서로 연결되어, 저장조(20)의 도축 혈액이 필터 프레스(60)까지 각각의 장치를 거쳐 자동으로 이송될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The
아울러, 필터 프레스(60)와 살균 건조장치(70) 사이에 컨베이어(90)를 구비하여, 필터 프레스(60)에서 분리된 고체 생성물이 컨베이어(90)를 통해 살균 건조장치(70)로 이송되게끔 하는 것이 바람직하다. In addition, a conveyor (90) is provided between the filter press (60) and the sterilizing dryer (70) so that the solid product separated from the filter press (60) is conveyed to the sterilizing dryer .
여기서 저장조(20)는, 도축장에서 수거된 닭, 돼지, 소 등 가축의 도축 혈액을 저장하기 위한 것으로, 응고방지를 위해 내부에 교반기(미도시)가 설치될 수 있다.Here, the
또한, 분쇄기(30)로는 공지의 분쇄기를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 다수의 커터(cutter)가 구비되는 커터 타입 분쇄기를 이용하여, 저장조(20)로부터 이송된 도축 혈액에 섞인 혈관이나 힘줄 등을 분쇄하고, 도축 혈액의 혈구세포를 파괴하여 혈구세포 내 단백질을 가용화한다.A known pulverizer may be used as the
이때, 분쇄기에서의 분쇄시간은 도축 혈액의 혈구 세포 내 단백질의 가용화 정도에 따라 적절히 설정될 수 있으며, 5,000rpm 이상의 고 회전 커터 타입 분쇄기의 경우 10분 내외가 적당하다.In this case, the pulverization time in the pulverizer can be appropriately set according to the degree of solubilization of the proteins in the blood cells of the slaughter blood, and about 10 minutes is suitable for the high-rotation cutter type pulverizer of 5,000 rpm or more.
초음파 처리장치(40)는 분쇄처리된 도축 혈액에 초음파를 조사하여 도축 혈액의 단백질을 저분자량 단백질 및 펩타이드로 분해 전환시키게 된다.The
이때, 초음파는 20kHz 주파수부터 초음파로 분류되며, 30kHz를 초과하게 되면 공동화 기포가 커져서 작은 크기의 혈구세포 파괴에는 비효율적이고, 생물학적 세포 등의 파괴로 인해 용해성 유기물질이 용출되어 기타 부산물의 생성이 증가하게 되므로, 초음파 처리장치(40)의 주파수 범위는 20kHz~30kHz인 것이 바람직하다.At this time, the ultrasonic waves are classified into ultrasonic waves from a frequency of 20 kHz. When the frequency exceeds 30 kHz, cavitation bubbles become large, which leads to ineffective destruction of small-sized hemocytes, dissolution of soluble organic substances due to destruction of biological cells, The frequency range of the ultrasonic
또한, 단백질 분해 전환의 효율 향상을 위해, 초음파 처리되는 도축 혈액의 온도는 40℃~60℃로 유지되는 것이 바람직한데, 이를 위해 초음파 처리장치(40)의 일측에는 전열선 또는 온수공급관을 포함하는 히터(41)가 구비되는 것이 바람직하다.In order to improve the efficiency of proteolytic conversion, it is preferable that the temperature of the slaughter blood to be subjected to the ultrasonic treatment is maintained at 40 to 60 ° C. To this end, the
이때, 도축 혈액의 온도가 40℃ 이상에서는 단백질 변성이 일어나 분자간 결합을 약하게 하여 저분자량 단백질 또는 펩타이드로의 전환이 용이하게 되나, 60℃를 초과하면 혈액 내 응고가 발생되어 다음 공정 단계로 진행할 수 없게 된다.When the temperature of the slaughter blood is higher than 40 ° C, the protein is denatured to weaken the intermolecular bond, thereby facilitating the conversion to a low molecular weight protein or peptide. When the temperature exceeds 60 ° C, coagulation in the blood occurs, I will not.
또한, 초음파 처리장치(40)에서는 분쇄기(30)에서 파괴되지 않은 나머지 혈구세포의 세포벽 파괴도 이루어지는데, 이는 액체 매질에 초음파가 조사되면 미세기포가 생성되는 공동화(cavitation) 현상이 발생하는 것을 이용하여 이루어진다.In addition, in the
즉, 생성된 기포의 파괴시 기포 내 고온·고압의 가스가 순간적으로 방출되면서 열분해(pyrolysis)와 OH 라디칼(radical)과 같은 강한 산화성 물질의 생성이 이루어지는 한편, 기포가 파괴되면서 생성된 충격파로 인한 높은 압력의 영향으로 분자 간에 충돌이 활발하게 일어나게 되며, 이때 미세기포 파괴시 발생되는 에너지를 이용하여 혈구세포의 세포벽을 파괴하게 되는 것이다.In other words, when the generated bubbles are destroyed, high-temperature and high-pressure gases in the bubbles are instantly released, and pyrolysis and strong oxidizing substances such as OH radicals are generated, while the bubbles are destroyed, Due to the effect of high pressure, collisions between the molecules are actively generated. At this time, the cell walls of the hemocyte cells are destroyed by using energy generated in the microbubble destruction.
이처럼, 본 발명의 일실시예에 의하면, 분쇄기(30)와 초음파 처리장치(40)를 거치는 과정에서 혈구세포의 세포벽이 파괴되어 혈구세포 내 단백질이 가용화되며, 이에 따라 후술하는 효소반응기(50)에서 단백질의 아미노산 전환율이 증대되는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the cell wall of the hemocyte is destroyed in the process of passing through the
아울러, 초음파 조사에 의해 도축 혈액 내 병원균이 사멸하므로, 병원균에 의한 효소분해 효율 저하와 최종 제품의 부패 및 발효, 그에 따른 냄새 및 가스 발생을 방지하게 되는 효과도 있다.In addition, since the pathogenic bacteria in the slaughter blood are killed by the ultrasonic irradiation, degradation efficiency of the enzymes by the pathogenic bacteria is lowered and the end product is prevented from corruption and fermentation, resulting in the prevention of odor and gas generation.
이때, 초음파 조사 시간은 혈구세포 내 단백질의 추가적인 가용화 정도, 가용화된 단백질의 저분자량 단백질 또는 펩타이드로 전환된 정도, 그리고 처리된 도축 혈액 내 병원균의 사멸 정도를 판단하여 적절히 선택할 수 있으며, 1시간 이내가 적당하다.At this time, the ultrasonic irradiation time can be appropriately selected by judging the degree of solubilization of the protein in the blood cell, the degree of conversion of the solubilized protein into the low molecular weight protein or peptide, and the degree of the death of pathogenic bacteria in the slaughtered blood. Is appropriate.
초음파 처리장치(40)에서 저분자량 단백질과 펩타이드로 분해 전환된 도축 혈액은 효소반응기(50)로 이송되며, 효소반응기(50)로 이송된 도축 혈액에 단백질 분해효소가 투입된다. The slaughter blood which has been decomposed and converted into low molecular weight proteins and peptides in the
이때, 단백질 분해효소는 단백질의 펩타이드 결합을 가수분해하는 효소로서 프로테아제(protease)라고도 하며, 동식물의 조직이나 세포, 미생물 등에 널리 존재하는데, 효소반응기(50)로의 이송 과정 또는 이송 후 교반 과정에서 투입될 수 있다.The proteolytic enzyme is an enzyme that hydrolyzes the peptide bond of a protein and is also referred to as a protease. It is widely present in tissues, cells, and microorganisms of animals and plants. In the process of transferring to the enzyme reactor (50) .
이에 따라, 효소분해 반응에 의해 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해되며, 효소반응기(50)에서 1차 아미노산 제재가 생산된다.Accordingly, the protein in the slaughter blood is decomposed into amino acids by the enzymatic decomposition reaction, and the primary amino acid preparation is produced in the enzyme reactor (50).
이때, 효소반응기(50)에서 효소분해 종료 여부는 미리 설정된 시간의 경과, 또는 도축 혈액의 색깔 변화, 또는 효소반응기(50)의 교반기 토크 측정 등 다양한 방법을 사용하여 판단할 수 있다.At this time, the completion of the enzymatic decomposition in the
예를 들어, 교반기의 토크가 일정 수치 이하에 도달하면 효소분해가 충분히 진행된 것으로 판단하여 후술하는 필터 프레스(60)로 도축 혈액을 이송하게 된다.For example, when the torque of the stirrer reaches a certain value or less, it is determined that the enzymatic decomposition has sufficiently progressed, and the slaughter blood is transferred to the
또한, 효소반응기의 온도는 온도별 효소분해 반응시간에 따른 아미노산 전환 효율에 의해 적절히 선택할 수 있으며, 40℃~60℃ 범위가 적당하다.In addition, the temperature of the enzyme reactor can be appropriately selected depending on the amino acid conversion efficiency depending on the enzymatic decomposition reaction time by temperature, and the range of 40 ° C to 60 ° C is suitable.
한편, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환형 효소반응기의 개략도이다.2 is a schematic view of a heat exchange type enzyme reactor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같은 열교환형 효소반응기(500)가 설치될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a heat exchange
이 열교환형 효소반응기(500)는, 2개의 효소반응조(510) 사이에 열교환라인(520)을 서로 연통되게 설치하여, 효소반응조(510) 내부의 온도가 효소분해 반응온도에 이르기까지의 시간을 단축함으로써 교대로 연속 운전이 가능케 한 것으로, 에너지 절감과 공정시간 단축에 따른 생산성 향상의 효과를 볼 수 있다.The heat exchange type
이때, 각각의 효소반응조(510)에는 모터(530)에 의해 회전하는 교반기(540)가 설치되며, 초음파 처리장치(40)로부터 연장된 연결관(80)은 분기하여 각각의 효소반응조(510) 상부에 연결되고, 각각의 효소반응조(510) 하부에서 연장된 연결관(80)은 합쳐져서 필터 프레스(60)로 연결된다.The
필터 프레스(60)는 효소반응기(50)로부터 이송된 1차 아미노산 제재를 가압 탈수하여 고액 분리하기 위한 것으로, 일측에 멤브레인 필터를 구비한다.The
이때, 필터 프레스(60)에 의해 1차 아미노산 제재는 고체 생성물과 액체 생성물로 분리되며, 액체 생성물은 필터 프레스(60)의 일측에 설치되는 별도의 저장탱크(61)로 이송되어 아미노산 액비로 사용된다. 아미노산 액비의 아미노산 함량은 12%대 수준이며, 20가지 필수 아미노산이 모두 함유되어 있다.At this time, the primary amino acid agent is separated into a solid product and a liquid product by the
또한, 필터 프레스(60)의 고액 분리에 의해 생성된 고체 생성물은 단백질 함량이 약50%인 탈수 케이크로서, 함수율은 50% 이하인 것이 바람직하다.Further, the solid product produced by the solid-liquid separation of the
필터 프레스(60)에서 분리된 고체 생성물은 컨베이어(90) 등의 이송수단에 의해 살균 건조장치(70)로 이송되며, 살균 건조장치(70)에서 살균 및 건조과정을 거쳐 단백질 함량이 82% 이상이고 함수율이 10% 이하인 단백질 건조사료로 제조된다. 이렇게 제조된 단백질 건조사료는 별도의 저장고에 저장된다.The solid product separated from the
이때, 살균 건조장치(70)로 이송된 고체 생성물은 오븐(oven)으로 장입되어 마이크로파 조사에 의해 저온 살균건조되는데, 마이크로파에 의해 고체 생성물의 내부 가열이 유도됨으로써 고체 생성물의 살균 및 건조가 이루어진다.At this time, the solid product transferred to the sterilizing and drying
한편, 고체 생성물의 고온 살균건조도 가능함은 물론이며, 이를 위해 오븐의 내부 일측에 전기에너지의 공급에 의해 발열하는 금속 또는 비금속 재질의 고온발열체가 더 구비된다. 이 경우, 마이크로파에 의해 고체 생성물의 내부 가열이 진행됨과 동시에, 고온발열체에 의해 고체 생성물의 표면 가열이 이루어지며, 따라서 단백질 탈수 케이크인 고체 생성물의 내부와 외부가 동시에 가열됨으로써 살균 및 건조 효율이 증대되는 장점이 있다.It is also possible to sterilize and dry the solid product at a high temperature. To this end, a high-temperature heating element made of a metal or a non-metal material is provided, which is heated by supplying electric energy to the inner side of the oven. In this case, the inside of the solid product is heated by the microwave, and the surface of the solid product is heated by the high-temperature heating element, so that the inside and the outside of the solid product as the protein dehydration cake are simultaneously heated, .
여기서, 살균건조 시간은 단백질 탈수 케이크의 함수율에 의해 적절히 선택될 수 있으며, 함수율 10% 미만까지 건조 처리하는 것이 바람직하다. Here, the sterilization drying time can be appropriately selected depending on the water content of the protein dehydrated cake, and it is preferable to dry treat the product to less than 10% water content.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 살균 건조장치의 개략도로서, 오븐(71) 내부에 장입된 고체 생성물(65)이 마이크로파 조사장치(72) 및 고온발열체(73)에 의해 고온 살균건조되는 예를 도시하고 있다.3 is a schematic view of a sterilizing and drying apparatus according to an embodiment of the present invention in which a
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제조장치(10)에 의하면, 필터 프레스(60)에서 고액 분리된 고체 생성물과 액체 생성물을 각각 단백질 건조사료와 아미노산 액비로 사용할 수 있다.As described above, according to the
즉, 도축 혈액을 재활용하여 고품질의 순수 아미노산 액비와 함께 단백질 건조사료를 동시에 생산할 수 있는 것이며, 이 과정에서 도축 혈액 전량이 아미노산 액비 또는 단백질 건조사료로 재활용됨에 따라, 부수적인 폐기물이나 폐수 발생 없이 도축 혈액의 친환경적인 재활용이 가능하게 된다.
In other words, the slaughter blood can be recycled to produce protein dry feed with high quality pure amino acid juice at the same time. In this process, the entire slaughter blood is recycled as amino acid juice or protein dry feed, Environmentally friendly recycling of blood becomes possible.
10 : 제조장치 20 : 저장조
30 : 분쇄기 40 : 초음파 처리장치
50 : 효소반응기 60 : 필터 프레스
61 : 저장탱크 70 : 살균 건조장치10: Manufacturing apparatus 20: Storage tank
30: Grinder 40: Ultrasonic processing device
50: Enzyme Reactor 60: Filter Press
61: Storage tank 70: Sterilization drying device
Claims (8)
상기 저장조로부터 이송된 도축 혈액을 분쇄하여, 상기 도축 혈액의 혈구세포 내 단백질을 가용화하는 분쇄기;
상기 분쇄기에서 분쇄처리된 도축 혈액에 초음파를 조사하여, 상기 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질과 펩타이드로 전환시키는 초음파 처리장치;
상기 초음파 처리장치로부터 이송된 도축 혈액에 단백질 분해효소를 투입하여, 상기 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해된 1차 아미노산제재를 제조하는 효소반응기; 및
상기 효소반응기로부터 이송된 1차 아미노산제재를 탈수하여 고체 생성물과 액체 생성물로 고액 분리하는 필터 프레스를 포함하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비의 제조장치.
A storage tank for storing collected slaughter blood;
A pulverizer for pulverizing the slaughter blood transferred from the storage tank to solubilize proteins in the blood cells of the slaughter blood;
An ultrasonic processing apparatus for converting ultrasound into slaughtered blood pulverized by the pulverizer to convert proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides;
An enzyme reactor in which proteolytic enzyme is added to slaughter blood transferred from the ultrasonic treatment apparatus to produce a primary amino acid preparation in which proteins in the slaughter blood are decomposed into amino acids; And
And a filter press for dehydrating the primary amino acid material transferred from the enzyme reactor and separating the solid product and the liquid product into solid and liquid products.
상기 필터 프레스에 의해 분리된 액체 생성물을 저장하는 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비의 제조장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a storage tank for storing the liquid product separated by the filter press.
상기 초음파 처리장치는 도축 혈액에 20kHz~30kHz 주파수 범위의 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비의 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ultrasonic treatment apparatus irradiates ultrasonic waves in a frequency range of 20 kHz to 30 kHz to slaughter blood.
상기 초음파 처리장치는 도축 혈액의 온도를 40℃~60℃로 유지하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비의 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ultrasonic treatment apparatus comprises a heater for maintaining the temperature of the slaughter blood at 40 ° C to 60 ° C.
상기 효소반응기는 모터에 의해 회전하는 교반기가 각각 설치된 한 쌍의 효소반응조와, 상기 한 쌍의 효소반응조 사이에 설치되는 열교환 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 도축 혈액을 이용한 아미노산 액비의 제조장치.
The method according to claim 1,
Wherein the enzyme reactor comprises a pair of enzyme reaction vessels each equipped with a stirrer rotated by a motor and a heat exchange line provided between the pair of enzyme reaction vessels.
상기 저장조로부터 이송된 도축 혈액을 분쇄하여, 상기 도축 혈액의 혈구세포 내 단백질을 가용화하는 분쇄기;
상기 분쇄기에서 분쇄처리된 도축 혈액에 초음파를 조사하여, 상기 도축 혈액 내 단백질을 저분자량 단백질과 펩타이드로 전환시키는 초음파 처리장치;
상기 초음파 처리장치로부터 이송된 도축 혈액에 단백질 분해효소를 투입하여, 상기 도축 혈액 내 단백질이 아미노산으로 분해된 1차 아미노산제재를 제조하는 효소반응기;
상기 효소반응기로부터 이송된 1차 아미노산제재를 탈수하여 고체 생성물과 액체 생성물로 고액 분리하는 필터 프레스; 및
상기 필터 프레스로부터 이송된 고체 생성물에 마이크로파를 조사하여, 살균 및 건조처리하는 살균 건조장치를 포함하는 도축 혈액을 이용한 단백질 건조사료의 제조장치.
A storage tank for storing collected slaughter blood;
A pulverizer for pulverizing the slaughter blood transferred from the storage tank to solubilize proteins in the blood cells of the slaughter blood;
An ultrasonic processing apparatus for converting ultrasound into slaughtered blood pulverized by the pulverizer to convert proteins in the slaughter blood into low molecular weight proteins and peptides;
An enzyme reactor in which proteolytic enzyme is added to slaughter blood transferred from the ultrasonic treatment apparatus to produce a primary amino acid preparation in which proteins in the slaughter blood are decomposed into amino acids;
A filter press for dewatering the primary amino acid agent transferred from the enzyme reactor and solid-liquid separating the solid product and the liquid product; And
And a sterilizing and drying device for irradiating microwave to the solid product transferred from the filter press and sterilizing and drying the sterilized blood.
상기 살균 건조장치는 고체생성물을 가열하는 고온발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 도축 혈액을 이용한 단백질 건조사료의 제조장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the sterilizing and drying apparatus comprises a high-temperature heating body for heating a solid product.
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