KR101605192B1 - 당밀 펠릿 제조 방법 및 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사탕수수에서 설탕을 추출한 후 남은 폐기물을 이용하여 토양 비료 또는 가축의 사료로 사용할 수 있도록 펠릿 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 사탕수수를 분쇄하여 고온 가압 후 원심분리하여 설탕을 추출하고 남은 폐기물(당밀)를 준비하는 단계; 당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합되는 첨가물만 우선 혼합하여 30℃∼40℃의 온도에서 1주일간 숙성시키는 단계; 상기 첨가물을 1주일간 숙성시킨 후 상기 준비된 당밀에 첨가물가 침지 되도록 하여 24시간 동안 숙성시키는 단계; 상기 24시간 숙성시킨 당밀과 첨가물을 펠릿 성형기를 통하여 펠릿으로 성형하는 단계; 상기 성형된 펠릿을 18℃이하의 저온 창고에서 12∼24시간 건조하는 단계; 상기 건조된 펠릿을 정해진 규격으로 포장하는 단계로 제조되는 본 발명은 사탕수수에서 설탕을 가공하고 남은 당밀을 펠릿으로 성형하고, 성형된 펠릿을 가축사료 또는 토양 비료로 제공할 수 있도록 한 당밀 펠릿 제조 방법 및 조성물에 관한 것이다..

Description

당밀 펠릿 제조 방법 및 조성물{MOLASSES PELLET MANUFACTURING METHOD AND COMPOSITIONS}

본 발명은 사탕수수에서 설탕을 추출한 후 남은 폐기물을 이용하여 토양 비료 또는 가축의 사료로 사용할 수 있도록 펠릿 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 당밀, 쌀가루, 맥반석, 천일염, 식용 밀랍을 혼합하여 펠릿을 성형하여 농축산분야뿐만 아니라 가정 및 산업분야에서 사용할 수 있도록 한 당밀 펠릿 제조 방법에 관한 것이다.

기존에는 사탕수수를 분쇄, 고온, 가압 후 원리 분리하여 설탕을 추출하고 남은 부산물인 당밀은 23℃에서 17,00CPs∼ 5℃에서 110,00CPs까지 고점도로 이루어지고 47∼52%의 고당분으로 된 Emulsion[유상액(乳狀液)] 성상으로서 자체 결착 고형화가 불가능하여 펠릿 형성이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면,

공개특허공보 공개번호 제2009-0047338호의 "펠릿 제조 방법"은 소정량의 종이 파우더와 전분과 물을 혼련하여 만들어진 수분 함유 혼합물을 조립하고 상기 혼합물을 소정 형상의 복수의 펠릿으로 가공하는 조립 공정과, 상기 펠릿에 포함되는 수분을 감소시키는 건조 공정을 가지고, 상기 건조 공정이 상기 펠릿의 진입구 및 배출구를 가지는 유닛과, 상기 유닛의 내부에 배치되어 상기 펠릿을 당해 유닛의 진입구로부터 배출구로 반송하는 벨트 컨베이어와, 상기 유닛의 내부 온도를 올리는 열원을 구비하고, 상기 진입구로부터 상기 배출구까지의 벨트 컨베이어의 주행 거리가 1∼20m의 범위, 상기 벨트 컨베이어의 주행 속도가 0.02∼0.1m/s의 범위에 있고, 상기 유닛의 내부 온도가 상기 열원에 의해 45∼50℃의 범위로 유지되어 있는 펠릿 제조 방법이 개시되었다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제2009-0047338호

본 발명은 사탕수수에서 설탕을 추출한 폐기물을 이용하여 펠릿을 제조할 수 있도록 한 것으로서, 펠릿을 토양비료로 제공하여 토양의 박테리아 성장을 촉진시켜 미생물의 발효 촉진과 토양오염을 방지하는 목적과, 또한, 당밀에는 당분 이외에도 비당유기물(N:질소, P:인), 미네랄(K:칼륨, Ca:칼슘, Mg:마그네슘), 비타민 등이 함유되어 이를 펠릿으로 제조하여 가축 사료로 제공함을 목적으로 한 본 발명은 당밀을 원액으로 사용하면서 발생되는 문제점을 해결하고, 저렴한 비용으로 농. 축산분야뿐만 아니라 가정과 산업분야에 널리 보급 이용될 수 있도록 한 당밀 펠릿 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서,

사탕수수를 분쇄하여 고온 가압 후 원심분리하여 설탕을 추출하고 남은 폐기물(당밀)을 준비하는 단계;

당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합되는 첨가물만 우선 혼합하여 30℃∼40℃의 온도에서 1주일간 숙성시키는 단계;

상기 첨가물을 1주일간 숙성시킨 후 상기 준비된 당밀에 첨가물이 침지 되도록 하여 24시간 동안 숙성시키는 단계;

상기 24시간 숙성시킨 당밀과 첨가물을 펠릿 성형기를 통하여 펠릿으로 성형하는 단계;

상기 성형된 펠릿을 18℃이하의 저온 창고에서 12∼24시간 건조하는 단계;

상기 건조된 펠릿을 정해진 규격으로 포장하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 된 본 발명은 사탕수수에서 설탕을 가공하고 남은 당밀을 펠릿으로 성형한 후 펠릿을 가축사료 또는 토양 비료로 제공할 수 있도록 한 것으로,
당밀이 혼합된 펠릿을 토양비료로 제공하여 토양의 박테리아 성장을 촉진시켜 미생물의 발효 촉진과 토양오염을 방지하는 효과를 가지며, 또한, 당밀에는 당분 이외에도 비당유기물(N:질소, P:인), 미네랄(K:칼륨, Ca:칼슘, Mg:마그네슘), 비타민 등이 함유되어 이를 펠릿으로 제조하여 가축 사료로 저렴하게 제공하는 효과를 갖는다.

도1은 본 발명의 당밀을 이용한 펠릿 제조공정도를 나타낸 블록도 이다.

이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정: 당밀을 준비하는 단계

사탕수수를 분쇄하여 고온 가압 후 원심분리하여 설탕을 추출하고 남은 폐기물인 당밀을 준비한다.

본 공정에서 당밀은 사탕수수에서 설탕을 추출한 부산물로서 통상의 조청과 같은 점도형태의 액상으로 이루어진 것이다.

통상적으로 사탕수수에서 설탕을 추출하기 위해서는 사탕수수를 분쇄한 후 고온 가압하여 원심분리기로 분리시켜 설탕을 추출한다.

이와 같이 점도를 갖는 액상으로 된 당밀은 많은 영양소를 가지고 있으면서도 이를 펠릿화 시키지 못하게 되므로 폐기물 처리하게 되고 동시에 폐기물 처리비용이 발생되는 단점이 있으나, 본 발명에서는 폐기물로 버려지는 당밀에 첨가물을 혼합하여 펠릿으로 성형함으로 다용도로 활용할 수 있는 이점이 있다.

제2공정: 첨가물 혼합 및 숙성단계

본 공정에서는 당밀과 첨가물을 혼합하기 전에 당밀에 혼합되는 첨가물을 먼저 혼합 후 숙성시켜 사용한다.

따라서, 당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합되는 첨가물만을 혼합하여 30℃∼40℃의 온도에서 1주일간 숙성시킨다.

상기 첨가물인 쌀가루, 맥반석, 천일염, 천연소재의 밀랍 만을 먼저 혼합하여 1주일간 숙성시키면 첨가물가 부드럽게 연화되면서 발효상태가 이루어진다.

본 공정에서 첨가물을 1주일간 숙성시키는 것은 차후 당밀에 첨가물의 혼합이 잘 이루어져 영양효소가 골고루 분포되도록 하기 위한 것이다.

제3공정: 당밀과 첨가물 혼합단계

상기 첨가물만을 혼합하여 별도로 1주일간 숙성시킨 후 상기 준비된 당밀에 첨가물이 침지되도록 하여 24시간 동안 숙성시킨다.

당밀이 지금까지 고형화를 하지 못하는 이유를 살펴 보면, 당밀은 사탕수수를 분쇄하여 고온 가압한 후 원심분리하여 설탕을 추출하고 남은 부산물로서 고점도(23℃에서 17,000Ps ∼ 5℃에서 110,000CPs까지), 고당분(총당47∼52%)의 Emulsion(유액질) 성상으로서 자체결착 고형화의 불가 및 일부 첨가물를 총량기준 40%범위 조건을 기준으로 적용할 때 기존의 펠릿 성형기는 물질의 특성상 성형조건이 부합하지 않아 당밀 펠릿화는 불가하였다.

따라서 본원 발명에서는 당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합하여 사용한다.

상기 첨가물는 제2공정에서 설명한 바와 같이 첨가물끼리 혼합한 후 1주일간 30℃∼40℃의 온도에서 숙성시켜 당밀과 혼합한다.

상기 당밀과 첨가물의 혼합에 있어서는 당밀에 혼합된 첨가물은 침지하는 형식으로 혼합시켜 24시간 동안 숙성시킨다.

상기와 같이 첨가물를 당밀에 24시간 숙성시키는 과정에서 쌀가루, 맥반석가루, 천일염, 밀랍이 당밀과 혼합되어 수분이 흡수되면서 경화가 가능한 상태로 이루어진다.

상기 당밀과 첨가물의 혼합단계에서 당밀과 첨가물의 총혼합 100중량%에 대하여 당밀의 함유량이 60중량%가 혼합되어야 본 발명에서 제조하고자하는 적합한 펠릿 당밀이 된다.

삭제

제4공정: 첨가물이 혼합된 당밀을 펠릿으로 성형하는 단계

상기 첨가물이 혼합되어 24시간 숙성된 당밀을 펠릿 성형기를 통하여 펠릿으로 성형을 실시한다.

상기 펠릿 성형기는 통상적으로 사용하는 펠릿 성형기에서 실시할 수 있다.

또한 성형되는 펠릿 형상 역시 통상의 펠릿 형상으로 성형되나, 필요에 따라서 환 형상 또는 3㎜∼10㎜의 길이로 이루어진 원기둥 형상으로 성형할 수 있다.

제5공정: 건조 및 포장 단계

상기 성형된 펠릿은 수분을 함유하고 있는 관계로 18℃이하의 저온 창고에서 12∼24시간 동안 건조를 한다.

상기 저온 창고에서 12∼24시간 동안 건조시킨 당밀 펠릿은 손으로 만졌을 때 눅눅한 감이 없고 손바닥에 가루가 보송보송한 상태로 건조된다.

상기와 같이 건조된 펠릿은 통상의 포장규격에 따라 포장하게 되는데, 토양비료로 사용할 경우와 가축의 사료로 사용할 경우 사회적으로 유통되는 규격에 적합하도록 포장하면 된다.

또한 본 발명의 당밀 펠릿의 건조 역시 토양 비료용과 가축의 사료용에 따라서 수분함량이 달라질 수 있다.

즉, 당밀 펠렛을 토양비료로 사용할 경우 수분함량이 적으면 토양에 살포 후 상당한 시간이 지나야 펠릿이 풀어져 토양에 흡수하게 됨으로 토양비료용 펠릿은 수분이 눅눅하게 있는 정도로 건조하고, 가축사료로 사용할 경우에는 보송보송하게 건조하여 가축이 먹을 때 씹히는 전단력이 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 된 본 발명의 당밀과 흑설탕의 영양소를 비교하면 아래의 표1과 같다.

상기 표1의 영양소 비교에 있어서 시료는 당밀과 설탕 각 100g을 기준으로 비교한 것이다.

기본적인 영양소에 있어서 수분, 탄수화물, 총당, 자당 등은 낮으나, 미네랄과 비타민은 흑설탕에 비하여 대부분은 높게 나타남을 알 수 있다.

즉, 동물의 사료 혼합제로 사용시 불필요한 탄수 화물 등은 적고, 동물의 생육에 이로운 영양소인 포도당, 과당, 미네랄, 비타민 등은 더 높아 이로운 영양소가 설탕보다 더 많은 것으로 나타났다.

상기 표1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 당밀은

첫째, 당성분을 탄소원으로 하여 미생물을 발효시 에너지원으로 사용되며,

둘째, 미생물이 생육하는 탄소질과 질소질의 성분필요 당성분을 첨가하는 것이 유리한 것으로 본 발명의 당밀을 사용시 매우 적합하며,

셋째, 당밀에는 당분 이외에도 비당 유기물, 미네랄, 비타민 등이 포함되어 있으며,

넷째, 당밀은 액상으로 다른 발효원료와 혼합시 먼지를 감소시켜주는 역할을 하며,

다섯째, 당밀의 향미와 당성분은 발효시 또는 다른 원료에 발생하는 냄새를 경감시켜주는 역할을 하며,

여섯째, 당밀은 유해화학 물질을 제거하는 역할을 하며,

일곱째, 당밀은 토양을 중금속으로부터 오염되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 사탕수수에서 설탕을 추출한 폐기물인 당밀을 이용하여 펠릿을 제조 함으로써, 펠릿을 토양비료로 제공하여 토양의 박테리아 성장을 촉진시켜 미생물의 발효 촉진과 토양오염을 방지하며, 또한, 당밀에는 당분 이외에도 비당유기물(N:질소, P:인), 미네랄(K:칼륨, Ca:칼슘, Mg:마그네슘), 비타민 등이 함유되어 이를 펠릿으로 제조하여 가축 사료 첨가물로 제공함으로 폐기물인 당밀을 재활용함으로써 폐기물처리비용과 환경오염을 방지하는 효과와 토양비료와 가축의 사료 첨가물로 저렴하게 제공함으로 농가의 소득증대를 기여 하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 사탕수수를 분쇄하여 고온 가압 후 원심분리하여 설탕을 추출하고 남은 폐기물인 당밀을 준비하는 단계;
   상기 준비된 당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합되는 첨가물만 우선 혼합하여 30℃∼40℃의 온도에서 1주일간 숙성시키는 단계;
   상기 첨가물을 1주일간 숙성시킨 후 상기 준비된 당밀에 첨가물이 침지되도록 하여 24시간 동안 숙성시키는 단계;
   상기 24시간 숙성시킨 당밀과 첨가물을 펠릿 성형기를 통하여 펠릿으로 성형하는 단계;
   상기 성형된 펠릿을 18℃이하의 저온 창고에서 12∼24시간 건조하는 단계;
   상기 건조된 펠릿을 정해진 규격으로 포장하는 것을 특징으로 하는 당밀 펠릿 제조 방법.
2. 삭제
3. 당밀 펠릿 제조를 위한 조성물은 당밀 100중량부에 대하여 쌀가루 30중량부, 맥반석 3.7중량부, 천일염 2.5중량부, 천연소재의 밀랍 3.8중량부로 혼합된 것을 특징으로 하는 당밀 펠릿 조성물.
   

Images