KR101623954B1

KR101623954B1 - 칼슘제조방법

Info

Publication number: KR101623954B1
Application number: KR1020150119472A
Authority: KR
Inventors: 배종대
Original assignee: 에디션연구소 주식회사
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2016-06-08

Abstract

본 발명은 물에 용해되었을 때 낮은 산화환원전위를 갖도록 하고 수소가 체내에 체류하는 시간을 길게 하여 대사과정에서 발생하는 활성산소를 효율적으로 제거할 수 있는 칼슘제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 산호칼슘을 제1온도범위에서 제1시간 동안 소성하고 냉각시킨 후 분말화하여 산호칼슘분말을 생성하는 단계, 산호칼슘분말과, 마그네슘 분말과, 수산화 칼슘 현탁액을 혼합하여 혼합물을 획득하고 혼합물에 혼합된 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액의 제1혼합물현탁액을 제1온도범위 보다 낮은 제2온도범위에서 연무 상태로 공급하여 소성하고 제2시간동안 냉각시켜 제1칼슘을 획득하는 단계, 및 제1칼슘에 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드(casein phosphopeptide)가 혼합된 제2혼합물현탁액을 혼합하고 제2온도범위 보다 낮은 제3온도범위를 갖는 혼합공기를 제3시간동안 순환시켜 소성한 후 냉각하고 분말화하여 제2칼슘을 획득하는 단계를 포함하는 칼슘제조방법을 제공하는 것이다.

Description

칼슘제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR PRODUCING CALCIUM}

본 발명은 신체 내의 대사 시간을 길게 할 수 있는 칼슘제조방법에 관한 것이다.

신체는 대사 과정에서 생기는 전자를 전자수용체인 산소분자에게 주어 물을 생성하면서 발생되는 에너지를 이용한다. 그러나, 산소분자는 그가 가지는 전자각에 의한 원자배열의 특수성 때문에 부분 환원 또는 전자각에서의 전자의 재배치 등으로 반응성이 높은 산소로 변화되며, 이러한 반응성이 높은 산소를 활성산소라고 한다.

산소는 사람이 살아가는데에 없어서는 안 될 중요한 요소이다. 또한, 체내에 유입된 산소는 일부가 화학반응으로 인해 활성산소로 변화되며 활성산소는 체내의 세균이나 이물질을 격퇴시키는 이로운 역할을 수행할 수 있다. 하지만, 활성산소는 동맥경화, 고혈압, 골다공증 등의 병의 발병 위험도를 증가시키고 노화를 촉진하고 암을 유발할 수도 있다.

이러한 활성산호를 제거하기 위한 항산화물질이 많이 소개되고 있다. 그 중 알칼리환원수는오래전부터 알려져 있고, 최근에는 전기분해방법 및 필터를 이용한 활성수소수 또는 수소정수기가 시중에 판매되고 있다.

이들 활성수소수는 산화환원전위(O.R.P)가 -200~400mV로 체내에 흡수되었을 때, 산소(O₂)와 결합하여 물과 이산화탄소(CO₂)로 배출된다. 그러나 호흡과정에서 남거나 대사과정에서 과잉발생하는 불완전산소인 일중항산소(O₁) 및 삼중항산소(O₃)는 인체의 대사과정에서 끊임없이 발생하므로 대사과정에서 지속적으로 활성산소를 제거하는 노력이 필요하다. 그러나, 활성수소수는 상온 방치 시에 2시간 정도가 경과하면 기화되어 없어지는 단점이 있어 포장 시 금속캔에 넣어야 장시간 보존이 가능하다. 또한, 활성수소수는 수소의 함유량이 적은 경우 체내에 흡수되더라도 대사가 2시간 정도에 지나지 않게 되는 문제점이 있고 이를 해결하기 위해 수소의 함유량을 높이는 방안이 도출되고 있었다.

하지만, 수소의 함유량이 높아지더라도 신체 내에 머무는 시간이 짧아지면 신체에서 배출되는 속도 역시 높아지게 되어 대사 시간이 길어지지 않게 되는 문제점이 여전히 존재한다. 따라서, 대사 시간이 높아지는 방안을 도출해야 할 필요가 있다.

(선행특허 1) 한국공개 10-2006-0101068호 (2006년 09월 22일 공개) (선행특허 2) 한국공개 10-2010-0015746호 (2010년 02월 12일 공개)

본 발명의 목적은, 물에 용해되었을 때 낮은 산화환원전위를 갖도록 하고 수소가 체내에 체류하는 시간을 길게 하여 대사과정에서 발생하는 활성산소를 효율적으로 제거하는 칼슘제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1실시형태는, 산호칼슘을 제1온도범위에서 제1시간 동안 소성하고 냉각시킨 후 분말화하여 산호칼슘분말을 생성하는 단계, 산호칼슘분말과, 마그네슘 분말과, 수산화 칼슘 현탁액을 혼합하여 혼합물을 획득하고 혼합물에 혼합된 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액의 제1혼합물현탁액을 제1온도범위 보다 낮은 제2온도범위에서 연무 상태로 공급하여 소성하고 제2시간동안 냉각시켜 제1칼슘을 획득하는 단계, 및 제1칼슘에 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드(casein phosphopeptide)가 혼합된 제2혼합물현탁액을 혼합하고 제2온도범위 보다 낮은 제3온도범위를 갖는 혼합공기를 제3시간동안 순환시켜 소성한 후 냉각하고 분말화하여 제2칼슘을 획득하는 단계를 포함하는 칼슘제조방법을 제공하는 것이다.

부가적으로 상기 칼슘제조방법에서 제1온도범위는 500~700℃의 범위이고 제1시간은 4~5시간이며, 제2온도범위는 80~250℃ 범위이고 제2시간은 4~8시간이며, 제3온도범위는 50~120℃이고 제3시간은 5~60분이다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 혼합물은 산호칼슘분말 중량에 대해, 마그네슘분말이 20~50w%, 수산화칼슘 현탁액은 0.5~55 w%의 비율로 혼합된다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 수산화칼슘 현탁액은 물과, 물 중량에 대해 0.5~5w%의 비율로 혼합된다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 제1혼합물현탁액은 제1혼합물현탁액의 중량에 대해 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액이 각각 10~40w%와 60~90w%의 비율로 혼합된다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 연무상태로 공급되는 제1혼합물현탁액은 혼합물 중량의 5~25w%의 비율을 갖도록 한다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 제2혼합물현탁액은 제1칼슘과 상기 제1칼슘의 중량에 대해 0.5~35 w%의 비율로 혼합된다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법에서 제2혼합물현탁액은 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드가 각각 중량비 40~50:10~20:20~30의 비율로 혼합된 후, 물과 물 중량에 대해 5~35w%의 비율로 혼합된다.

부가적으로, 상기 칼슘제조방법은 제2칼슘을 획득한 후 제2칼슘이 커피알갱이 또는 액상 커피에 포함되게 하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 칼슘제조방법에 의하면, 수소가 신체 내에 체류하는 시간을 증진시킴으로써 활성화수소가 체내에서 장시간 동안 대사에 관여하게 한다. 이로 인해, 신체 내의 활성산소를 대사과정에서 효과적으로 제거하며, 칼슘이 산화환원전위가 낮고 PH가 약 염기성을 갖도록 함으로써 신체에 무해한 칼슘을 제조하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 칼슘제조방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명에 따른 수소함유량이 높은 칼슘제조방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.

본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 칼슘제조방법은 산호칼슘을 제1온도범위에서 제1시간 동안 소성하고 냉각시킨 후 분말화하여 산호칼슘분말을 생성하는 제1차공정(S100), 산호칼슘분말과, 마그네슘 분말과, 수산화 칼슘 현탁액을 혼합하여 혼합물을 획득하고 혼합물에 소정 비율로 혼합된 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액을 제1온도범위 보다 낮은 제2온도범위에서 연무 상태로 공급하여 소성하고 제2시간동안 냉각시켜 제1칼슘을 획득하는 제2차공정(S110) 및 제1칼슘에 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드(casein phosphopeptide)가 혼합된 현탁액을 혼합하고 제2온도범위 보다 낮은 제3온도범위를 갖는 혼합공기를 제3시간동안 순환시켜 소성한 후 냉각하고 분말화하여 제2칼슘을 획득하는 제3차공정(S120)을 포함한다.

제1차공정(S100)은 산호칼슘을 소성하고 냉각시키는 공정이다. 이를 위해, 먼저, 산호를 세정하여 모래 등과 같은 오염물을 제거한 후 천연 또는 인공으로 건조하고 소정의 직경을 갖는 입상으로 조분쇄하여 산호칼슘을 얻게 된다. 이때, 입상의 직경은 2~7mm의 크기를 갖는다. 그리고, 입상의 산호칼슘을 크기 별로 분급을 하고 세정, 건조 과정을 진행하게 된다. 그리고, 세정, 건조과정을 거친 산호칼슘은 소성로에서 소성하게 된다.

이때, 소성로는 간접 소성 방식으로 산호 칼슘을 소성할 수 있다. 간접 소성방식의 경우 소성로는 간접소성용기와 고온소성용기를 포함할 수 있고 레일을 통해 간접소성용기를 고온소성용기 내로 이동시킬 수 있다. 간접소성용기는 토석류를 이용한 내열성 용기로써 내부가 비어 있는 몸체와 두껑으로 이루어질 수 있다. 또한, 간접소성용기는 니켈(N1)-코발트(Co)를 주원료로 한 초내열합금 용기일 수 있고 내부가 비어 있는 몸체와 그 두껑으로 이루어질 수 있다. 또한, 고온소성용기는 고주파로, 고주파요, 마그네트론, 석유로, 석유요, 경유로, 경유요, 방카 A로, 방카 A요, 가스로, 가스요, 전기로 및 전기요와, 그들 각각의 턴넬로 및 턴넬요를 포함할 수 있다.

그리고, 소성 후 열을 차단하여 소성로를 냉각시킨다. 소성로의 냉각은 열을 차단한 후 방치함으로써 달성된다. 이때, 산호칼슘은 소성로에서 수소가 흡착되게 된다. 산호칼슘이 소성로에 방치되는 시간은 8시간일 수 있다. 산호칼슘이 소성로 내에서 방치되고 소성로의 온도가 약 100~150℃로 낮아지면 산호칼슘을 소성로에서 꺼낸다. 산호칼슘에 수소가 흡착하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 소성로에 혼합가스(질소 90~95%, 수소 5~10%)를 주입하고 열을 가하게 되면 고온 고압의 무산소환원반응이 일어나게 된다. 고온고압의 무산소 환원반응상태에서 수소(H₂)는 [H⁺,H^-]로 분극 이온화가 되어 플라즈마 상태가 된다. 그리고, 열을 차단하여 소성로의 온도가 상온으로 돌아오는 과정에서 산호칼슘 분말에 H^- 이온이 흡착되어 산호칼슘 분말이 수소칼슘이 된다. 수소칼슘은 물과 접촉하면 H^- 이온이 방출되어 산화환원작용을 통해 일중항산소(O₁) 및 삼중항산소(O₃)와 같은 활성산소와 결합하여 물과 이산화탄소(CO₂)로 변함으로써 활성산소가 체내에서 제거된다.

이때, 산호칼슘은 소성로에서 4~5시간 동안 500~700℃의 온도로 열에 의해 소성된다. 소성로의 온도가 500℃보다 낮으면 소성이 늦어지며 수소의 흡착력이 낮아지게 되는 문제점이 발생하고 소성로의 온도가 700℃보다 높으면 소성은 빨라지지만 흡착된 수소가 공기 중으로 빨리 기화되는 문제점이 발생한다. 또한, 소성로에서 4시간 보다 짧은 시간 동안에는 산호칼슘의 소성이 이루어지지 않고 5시간 이상이 되면 소성된 산호칼슘이 너무 딱딱해지게 되는 문제점이 있다.

또한, 하기의 표 1에 나타나 있는 것과 같이 산호칼슘을 500~700℃에서 소성한 결과, 산화칼슘의 PH는 인체에 가장 유효한 PH인 중성에 가까운 약 알카리를 나타내는 것을 알 수 있다.

온도(℃)	500	600	700	800	900	1000	1100	1200
PH	7	7.5	8.65	11.55	12.35	12.6	12.9	13	동계(12월)
PH	7.5	8	9	12	12.6	13	13.1	13.5	하계(8월)

또한, 수소는 가연성 물질로서 발화점이 550℃이며 공기 중에서 한계 체적비 4~74%, 제한된 공간 내에서는 체적비가 18~59%의 한계 내에서 폭발하므로 이 분위기를 벗어나야 위험성이 적다. 따라서, 소성로에서 수소의 체적비를 상기에 기재된 것과 같이 5~10% 의 범위를 갖도록 한다.

그리고, 수산화칼슘 현탁액을 제조한다. 수산화칼슘 현탁액은 수산화칼슘을 물 중량에 대해 0.5~5w%(물 1000g 당 수산화칼슘 5~50g)의 비율로 혼합하여 제조한다. 수산화 칼슘 현탁액은 수산화칼슘의 비율이 상기의 비율보다 낮으면 현탁액이 너무 묽게 되고 높으면 산호 칼슘과 쉽고 빠르게 결합되어 굳어지게 되는 문제점이 있다.

그리고, 콜로이드 상태의 실리카를 제조한다. 실리카는 중량대비 2.5~5.5%로 혼합하여 현탁액 상태로 제조한다. 또한, 알긴산 현탁액을 제조한다. 알긴산 현탁액은 물 중량비가 3~15% 되도록 제조한다. 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액은 각각 상기의 비율보다 낮으면 현탁액이 너무 묽게 되고 높으면 굳어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 마그네슘은 200~300메쉬(mesh) 정도의 분말이 되도록 준비한다. 마그네슘이 200메쉬보다 굵으면 소성된 산호칼슘에 흡착이 어렵고 300메쉬보다 고우면 마그네슘이 너무 빨리 뭉쳐지게 되는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 제2차공정(S110)은 소성된 산호칼슘 분말, 마그네슘분말, 수산화 칼슘 현탁액을 혼합하고 소성하는 공정이며, 제1차공정(S110)에서 소성된 산호칼슘 분말과, 마그네슘분말을 혼합한다. 이때, 산호칼슘분말과 마그네슘 분말은 믹서기 및/또는 채를 이용하여 혼합할 수 있다. 이때, 혼합되는 비율은 식약청의 칼슘과 마그네슘 혼합미네랄제재의 섭취권장비율 중량비율(2:1) 또는 인체내의 칼슘과 마그네슘의 중량 비율(3:1~5:1)로 혼합된다. 따라서, 산호칼슘 분말 중량 100w%에 대응하여 마그네슘 분말의 20~50w%의 비율로 혼합한다. 또한, 믹서기 및/또는 채를 이용하여 산호칼슘 분말과 마그네슘분말을 혼합할 때, 준비된 수산화칼슘 현탁액 역시 믹서기 및/또는 채를 통과하도록 함으로서 산호칼슘 분말과 마그네슘분말에 골고루 혼합되게 한다. 수산화칼슘 현탁액은 산호칼슘분말의 중량에 대해 0.5~55w%의 비율로 혼합된다. 따라서, 산호칼슘 분말, 마그네슘분말, 수산화 칼슘 현탁액이 혼합된 혼합물이 된다.

그리고, 혼합물을 트레이에 골고루 펴서 소성로에 넣은 후 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액을 혼합한 제1혼합물현탁액을 연무(fog) 상태로 공급한다. 이때, 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액은 제1혼합물현탁액의 중량에 각각 10~40w%와 60~90w%가 되도록 혼합한다. 즉, 제1혼합물현탁액은 알긴산 현탁액이 실리카 현탁액보다 더 많이 혼합되며, 그 이유는 하기의 표 1에 나타나 있는 것과 같이 알긴산 현탁액을 사용하는 경우가 실리카 현탁액을 사용하는 것보다 PH 가 중성에 더 가깝고 산화환원전위가 더 낮기 때문이다. 하지만, 실리카 현탁액이 사용되지 않거나 적게 사용되면 실리카의 흡착력이 떨어져 현탁액에 잘 결합이 되지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다. 또한, 트레이에 골고루 펴져 있는 혼합물에 제1혼합물현탁액을 연무 상태로 공급할 때, 제1혼합물현탁액은 트레이에 펴져 있는 혼합물 중량의 5~25w%의 비율을 갖는 연무(fog) 상태로 공급한다. 이때 공급되는 연무의 양이 적을 경우, 효과성이 떨어지며 너무 많을 경우 트레이 표면에만 과접촉 반응되어, 품질이 불균일하거나 굳어질 수가 있다. 트레이는 가로 60cm, 세로 60cm, 높이 1.5cm 의 크기를 가질 수 있고 혼합물은 2~8mm 높이를 갖고 트레이 상에 퍼지게 한다. 또한, 연무 상태로 공급되는 제1혼합물현탁액 중 일부는 혼합물에 흡착되지 않을 수 있다.

이때, 소성로의 내부온도는 약 80~250℃가 되도록 하고 연무 후에 열을 차단하고 트레이를 소성로 내에서 4~8시간 방치한다. 이때, 소성로의 내부 온도가 80℃보다 낮으면 제1혼합물현탁액이 혼합물에 흡착력이 약하게 되고 250℃보다 높으면 제1혼합물현탁액이 빨리 경화되어(굳어져서) 물성이 변하는 문제점이 발생한다. 그리고, 트레이를 소성로 내에서 4~8시간 방치하여 혼합물에 제1혼합물현탁액이 흡착된 제1칼슘을 획득한다.

하기의 표 2은 제2차공정(S110)을 마쳐 생성된 산호칼슘의 산화환원 실험의 결과를 나타낸다. 산화환원실험은 상온의 음용수(수돗물 100g)에 제2차공정을 통해 생성된 칼슘(500mg)을 혼합한 후 측정을 하였다. 샘플1은 원료인 산호칼슘분말, 마그네슘분말, 수산화 칼슘 현탁액의 혼합물에 실리카 현탁액을 섞은 것이고, 샘플2는 원료인 산호칼슘분말, 마그네슘 분말, 수산화 칼슘 현탁액의 혼합물에 알긴산 현탁액을 섞은 것이다.

시간		샘플1(원료+실리카)		샘플2(원료+알긴산)
시	분	PH	ORP(mV)	PH	ORP(mV)
	5	12	-277	10.2	-207
2	120	11.8	-250	9.8	-198
6	720	11	-209	9.5	-143
24	1,440	10.8	-140	9.1	-127
72	4,320	10.5	-52	8.8	-89
168	10,080	10.2	-4	8.3	-1
240	14,400	9.9	60	7.8	47
480	28,800	9.5	119	7.5	72
720	43,200	9.2	140	7.2	97
1,440	86,400	8.6	156	6.8	121

상기의 표 2를 통해 샘플1과 샘플2를 비교하면, 샘플 1의 PH는 12부터 시작을 하고 샘플 2의 PH는 10.2부터 시작을 하는 것으로부터 샘플 2의 PH가 샘플 1의 PH보다 염기성이 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 샘플 1은 산화환원전위(ORP: Oxidation-Reduction Potential)가 마이너스 전위가 -277mV 부터 시작을 하고 샘플 2는 산화환원전위가 -207 mV 부터 시작을 하는 것을 알 수 있다. 또한, 샘플 1과 샘플 2 모두 공기 중에 168시간이상 노출되면 산화환원전위가 더 이상 마이너스 전위를 갖지 않는 것을 알 수 있다. 산화환원전위가 높으면 환원작용을 활발히 할 수 있지만 H 이온의 순환 시 소장, 대장과 같은 내장에서 가스나 물을 더 많이 생성할 수 있고 이로 인해 빠르게 전위가 손실된다. 그러므로, 산화환원전위가 높은 것 보다는 지속적인 마이너스 전위의 유지가 환원작용에 더 유리하다고 볼 수 있다. 따라서, 샘플 1과 샘플 2는 동일한 지속효과를 갖지만, 샘플 2가 샘플 1보다 전위의 손실이 적다고 볼 수 있다.

제3차공정(S120)은 제2차공정(S110)에서 생성된 혼합물에 키토올리고당을 혼합하여 소성하고 분말화하는 공정이며, 이를 위해 먼저 제2차 공정(S110)에서 생성된 제1칼슘을 싸이클론(cyclone) 및/또는 믹서를 이용하여 분말화시킨다. 그리고, 키토올리고당과 유당, 카제인포스포펩티드(casein phosphopeptide)를 중량비 40~50:10~20:20~30의 비율로 혼합된 5~35w%(물 100g 당 혼합물 5~35g) 농도를 갖는 제2혼합물현탁액을 준비할 수 있다. 제2혼합물현탁액을 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드를 혼합하여 제조함으로써 키토올리고당이 제2차공정(S110)에서 생성된 제1칼슘에 잘 흡착되게 된다. 이때, 키토올리고당을 이용하는 이유는 대표적인 난소화성 식이섬유로서 칼슘이 위에서 분해되지 않고 소장 및/또는 대장까지 도달할 수 있도록 함으로써 장내 내에서 환원작용을 할 수 있게 한다. 카제인포스포펩티드는 우유 중에 들어있는 칼슘 흡수 촉진물질이다. 칼슘이 흡수되기 위해서는 가용성 상태로 소장 내에 존재해야 되는데 소장하부의　pH는 중성에서 알칼리쪽이므로 칼슘이 침전하거나 불용화하기 쉬운 형태로 존재하게 된다. 이때 우유 중의　카세인(casein)에 단백질 가수분해 효소인 트립신을 작용시켜 얻어지는 분해물질로 포스포세린(Phosphoserine)을 함유한 카제인포스포펩티드가 존재하면 칼슘을 가용화시키므로 칼슘 흡수를 촉진할 수 있다. 유당은 카제인포스포펩티드와 같이 소장 또는 대장에서 칼슘을 잘 흡수하기 위하여 사용된다. 이로 인해, 제1, 제2, 제3의 공정을 거쳐 생산되는 제2칼슘의 흡수는 소장 및 대장에서 원활하고 적절하게 이루어지게 된다. 하지만, 유당은 키토산올리고당과 카제인포스포펩티드 보다 많이 넣지는 않는다. 또한, 제2혼합물현탁액은 상기 제1칼슘과 상기 제1칼슘의 중량에 대해 0.5~35 w%의 비율로 혼합된다. 그리고, 제조된 제2혼합물현탁액을 연무 상태로 위에서 아래로 분사한다. 이때, 질소 90~99%, 수소 1~9%의 혼합공기를 위에서 아래로 같이 연무시키면서 순환하게 한다.

혼합공기의 주입시간은 5~60분이며, 소성로 내에 순환구를 만들어서 초속 1~2m의 약풍으로 혼합공기를 순환시킬 수 있다. 혼합공기의 주입시간이 5분 보다 짧으면 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드를 혼합하여 제조된 제2혼합물현탁액이 제1칼슘에 흡착되기에 충분하지 않고 60분 보다 길면 키토올리고당과 유당, 카제인포스포펩티드가 흡착된 제2칼슘은 너무 굳어지게 된다. 또한, 소성로의 내부 온도는 50~180℃이다. 소성로의 온도가 50℃보다 낮으면 제2혼합물현탁액이 제2차공정(S110)에서 생성된 제2칼슘에 흡착되지 않고 소성로의 온도가 180℃보다 높으면 제2혼합물현탁액의 성질이 열에 의해 변하는 문제점이 발생한다. 또한, 혼합공기의 주입이 완료된 후 열을 차단하고 건조 때까지 약 4~12시간 동안 소성로 내부에서 방치하여 제2칼슘을 완성하게 된다. 또한, 완성된 제2칼슘의 상태에 따라 분쇄과정을 거칠 수 있다.

그리고, 제3차 공정(S120)을 마친 제2칼슘을 젤라틴 캡슐에 넣어서 포장하고 캡슐을 알미늄팩 또는 금속코팅이 된 플라스틱 병에 넣어 보관 또는 출고하게 된다. 이렇게 출고함으로써 제2칼슘에 포함된 수소가 증발되는 것을 줄일 수 있다.

하기의 표 3은 제3차공정(S120)을 마쳐 생성된 칼슘의 산화환원 실험의 결과를 나타낸다. 샘플3은 제2차공정(S110)에서 생성된 제1칼슘에 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드를 포함하는 현탁액을 혼합한 것이고, 샘플4는 제2차공정(S110)에서 생성된 제1칼슘에 수소화 과정을 거쳐 수소의 함유량을 높인 것이다.

시간		샘플3(혼합물+키토올리고당)		샘플2(혼합물+수소화)
시	분	PH	ORP(mV)	PH	ORP(mV)
	5	10.5	-199	10.9	-285
2	120	9.9	-187	10.7	-248
6	720	9.4	-150	10.2	-198
24	1,440	9	-120	9.9	-156
72	4,320	8.8	-98	9.5	-101
168	10,080	8.5	-40	9.1	-60
240	14,400	8	-1	8.8	-10
480	28,800	7.9	47	8.5	26
720	43,200	7.7	64	8.3	49
1,440	86,400	7.2	85	8	63

상기의 표 3을 통해 샘플 3과 샘플 4를 비교해보면, 샘플3의 PH 는 표 1에 개시되어 있는 샘플1보다 약 염기성을 나타내고 샘플2와 비슷한 염기성을 갖는 것을 알 수 있고 샘플 4는 샘플 3보다 강한 염기성을 갖는 것을 알 수 있다. 따라서, 수소농도를 높이게 되면 PH가 강한 염기성을 나타내게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 샘플 3의 경우 산화환원전위가 시험 5분 경과 후부터 -199 mV 부터 시작을 하는 것을 알 수 있어 표 1에 도시된 2차 공정을 마친 경우 보다 산화환원전위가 낮은 것을 알 수 있다. 또한, 표 1의 경우 샘플1과 샘플 2 모두 산화환원전위가 168시간 이상 경과하면 더 이상 마이너스 전위를 나타내지 않게 되지만 샘플 3을 보면 산화환원전위가 240시간이 경과할 때까지 마이너스 전위를 갖는 것을 알 수 있다. 따라서, 제1차공정(S100)과 제2차공정(S110)을 통해 생성된 칼슘보다 제3차공정(S120)까지 진행하여 생성된 칼슘이 체내에서 환원작용을 더 오래 할 수 있음을 알 수 있다. 그리고, 샘플 4의 경우 산화환원전위가 -285 mV 로 매우 높은 것을 알 수 있다. 그리고, 240시간 경과하면 샘플 4 역시 샘플 3와 마찬가지로 산화환원전위가 낮아져 환원작용이 약해질 수 있다. 따라서, 수소화를 하더라도 샘플 3보다 환원작용이 더 오래 지속될 수 없고 단지 산화환원전위와 염기성이 샘플 3의 경우보다 높아 샘플 3 보다 신체에 유해할 우려가 있는 것을 알 수 있다.

따라서, 제1차공정(S100), 제2차공정(S110), 제3차공정(S120)을 통해 칼슘을 제조하는 것이 제1차공정(S100)과 제2차공정(S110)만을 이용하여 칼슘을 제조하는 것보다 신체에 더 무해하고 산화환원작용이 신체 내에서 더 오래 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제3차공정(S120)이 완료되어 생성된 수소혼합물 현탁액을 커피생산과정에 투입하여 커피 알갱이에 본 발명에 의해 생산된 칼슘이 포함될 수 있게 할 수 있다. 또한, 수소혼합물 현탁액이 커피 알갱이의 총 중량 대비 0.5~15w%가 되게 한다. 커피생산과정은 증기건조방식, 냉동건조방식 및 액상커피제조방식으로 구분되며, 증기건조방식은 선두선별, 스크린 분리, 저장탱크로 이송, 배합, 배전, 분쇄, 커피 오일(Oil) 추출, 커피추출, 냉각, 분무건조, 포장의 단계를 순차적으로 진행하여 제품화가 진행된다. 이때, 냉각은 +20~-10℃의 온도 범위에서 진행된다. 냉동건조방식은 선두선별, 스크린 분리, 저장탱크로 이송, 배합, 배전, 분쇄, 커피 오일 추출, 커피추출, 농축액을 진공로에 투입, 냉각, 냉동하여 고체상태로 변환, 분쇄, 스크린 분리, 포장의 단계를 순차적으로 진행하여 제품화가 진행된다. 이때, 냉동은 -5℃~-50℃의 온도 범위에서 진행된다. 액상커피제조방식은 선두선별, 스크린 분리, 저장탱크로 이송, 배합, 배전, 분쇄, 커피 오일 추출, 커피 추출, 냉각, 이송, 희석, 첨가제 투입, 병 또는 캔으로 포장하는 단계를 순차적으로 진행하여 제품화가 진행된다. 이때, 냉각은 +10℃ ~ -15℃의 온도 범위에서 진행된다.

그리고, 제3차공정(S120)을 통해 생산된 수소혼합물 현탁액을 증기건조방식인 경우 냉각단계에서 수소혼합물 현탁액을 혼합하고 냉동건조방식인 경우 농축액 투입 시 수소혼합물 현탁액을 혼합한다. 또한, 액상커피제조방식에서는 농축액 투입 시에 수소혼합물 현탁액을 혼합한다. 이때, 혼합되는 수소혼합물 현탁액은 액상커피의 총중량 대비 0.5~15w%가 되도록 하여 혼합한다. 또한, 커피의 쓴맛의 원인 물질은 식물성 염기물인 알칼로이드로서 물에 잘 녹지 않는다. 하지만, 산과 염류에서는 물에 녹고 분리될 수 있기 때문에 수소혼합물의 현탁액에 의해 알칼로이드가 녹아 커피의 쓴맛이 낮아질 수 있는 효과가 있다. 상기와 같은 이유로 부드러운 맛을 가진 커피가 함유된 칼슘혼합 제품을 제조하는 효과가 있다.

본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.

본 명세서에서 '연결된다' 또는 '연결하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.

S100: 제1차공정 S110: 제2차공정
S120: 제3차공정

Claims

산호칼슘을 제1온도범위에서 제1시간 동안 소성하고 냉각시킨 후 분말화하여 산호칼슘분말을 생성하는 단계;
상기 산호칼슘분말과, 마그네슘분말과, 수산화칼슘 현탁액 혼합하여 혼합물을 획득하고 상기 혼합물에 혼합된 실리카 현탁액과 알긴산 현탁액의 제1혼합물현탁액을 상기 제1온도범위 보다 낮은 제2온도범위에서 연무 상태로 공급하여 소성하고 제2시간동안 냉각시켜 제1칼슘을 획득하는 단계; 및
상기 제1칼슘에 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드(casein phosphopeptide)가 혼합된 제2혼합물현탁액을 혼합하고 상기 제2온도범위 보다 낮은 제3온도범위를 갖는 혼합공기를 제3시간동안 순환시켜 소성한 후 냉각하고 분말화하여 제2칼슘을 획득하는 단계를 포함하는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1온도범위는 500~700℃의 범위이고 상기 제1시간은 4~5시간이며, 상기 제2온도범위는 80~250℃ 범위이고 상기 제2시간은 4~8시간이며, 상기 제3온도범위는 50~180℃이고 상기 제3시간은 5~60분인 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 혼합물은 상기 산호칼슘분말 중량에 대해, 상기 마그네슘분말이 20~50wt.%, 상기 수산화칼슘 현탁액은 0.5~55 wt.%의 비율로 혼합되는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 수산화칼슘 현탁액은 물과, 물 중량에 대해 0.5~5wt.%의 비율로 혼합되는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제1혼합물현탁액은 상기 제1혼합물현탁액의 중량에 대해 상기 실리카 현탁액과 상기 알긴산 현탁액이 각각 10~40wt.%와 60~90wt.%의 비율로 혼합되는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
연무상태로 공급되는 상기 제1혼합물현탁액은 상기 혼합물 중량의 5~25wt.%의 비율을 갖도록 하는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2혼합물현탁액은 상기 제1칼슘과 상기 제1칼슘의 중량에 대해 0.5~35 wt.%의 비율로 혼합되는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2혼합물현탁액은 상기 키토올리고당, 유당, 카제인포스포펩티드가 각각 중량비 40~50: 10~20: 20~30의 비율로 혼합된 후, 물과 물 중량에 대해 5~35wt.%의 비율로 혼합되는 칼슘제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제2칼슘을 획득한 후 상기 제2칼슘이 커피알갱이 또는 액상커피에 포함되게 하는 단계를 더 포함하는 칼슘제조방법.