KR101662146B1 - Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite - Google Patents
Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite Download PDFInfo
- Publication number
- KR101662146B1 KR101662146B1 KR1020140144479A KR20140144479A KR101662146B1 KR 101662146 B1 KR101662146 B1 KR 101662146B1 KR 1020140144479 A KR1020140144479 A KR 1020140144479A KR 20140144479 A KR20140144479 A KR 20140144479A KR 101662146 B1 KR101662146 B1 KR 101662146B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chitosan
- amino acid
- nanocomposite
- concentrate
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
18종 이상의 복합 아미노산이 풍부하게 함유되어 있는 아미노산 농축액과 키토산 농축액을 혼합하여 나노복합체 형태로 결합시켜 수용액 형태의 액상 비료와 분말 형태의 고상 분말 사료의 형태로 제조할 수 있는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법을 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 키토산-아미노산 니노복합체 제조 방법은 (a) 키토산 농축액을 제조하는 단계; (b) 아미노산 농축액을 제조하는 단계; (c) 상기 키토산 농축액 및 아미노산 농축액을 나노복합체 발생기의 내부로 투입하는 단계; 및 (d) 상기 나노복합체 발생기 내에서 상기 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 교반으로 키토산과 아미노산을 반응시켜 나노복합체를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Production of chitosan-amino acid nanocomposites that can be prepared in the form of aqueous liquid fertilizer and powdered solid powder feed by mixing the amino acid concentrate and chitosan concentrate rich in more than 18 kinds of complex amino acids in nanocomposite form Method.
The method for preparing a chitosan-amino acid nanocomposite according to the present invention comprises the steps of: (a) preparing a chitosan concentrate; (b) preparing an amino acid concentrate; (c) injecting the chitosan concentrate and amino acid concentrate into the nanocomposite generator; And (d) reacting the chitosan with an amino acid by stirring the chitosan concentrate and the amino acid concentrate in the nanocomposite generator to produce a nanocomposite.
Description
본 발명은 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 18종 이상의 복합 아미노산이 풍부하게 함유되어 있는 아미노산 농축액과 키토산 농축액을 혼합하여 나노복합체 형태로 결합시켜 수용액 형태의 액상 비료와 분말 형태의 고상 분말 사료의 형태로 제조할 수 있는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법을 제공하는 것이다.
The present invention relates to a method for producing a chitosan-amino acid nanocomposite, and more particularly, to a method for producing a chitosan-amino acid nanocomposite by mixing an amino acid concentrate and a chitosan concentrate rich in 18 or more kinds of complex amino acids in a nanocomposite form, Amino acid nanocomposite which can be produced in the form of a solid-phase powder feed of the present invention.
아미노산과 키토산은 동식물의 생육 증진, 면역력 강화 및 병원성 곰팡이에 대해서 생육저지 효과를 가지는 물질로 알려져 있다. 키토산의 항균작용 메커니즘은 양전하를 가진 키토산의 아미노기가 세균 세포벽의 음전하와 이온결합을 형성함으로써 세포분열을 저해하기 때문인 것으로 알려져 있다. 건강한 가축의 장내에는 대략 1014 마리의 미생물이 생존하는 것으로 알려져 있다.Amino acids and chitosan are known to have a growth inhibiting effect on the growth of plants and animals, the enhancement of immunity and the pathogenic fungi. It is known that the mechanism of antimicrobial action of chitosan is that the amino group of chitosan with positive charge inhibits cell division by forming ionic bond with negative charge of bacterial cell wall. It is known that approximately 10 14 microorganisms survive in the intestines of healthy livestock.
이들은 다양한 미생물 균총을 이루고 있으며 서로의 세력균형을 유지하면서 비교적 안정하게 대부분이 장내에서 서식한다. 이러한 균형은 여러 가지 환경조건이나 가축의 건강상태에 따라서 언제든지 깨어질 수도 있다. 더구나 유해한 미생물이 우위를 점하게 되면 생체는 건강상의 문제를 일으키게 된다.They form a variety of microbial strains and most of them live in the intestines relatively stable while maintaining the balance of forces. This balance can be broken at any time depending on various environmental conditions or the health status of livestock. Moreover, when harmful microorganisms dominate, the living body causes health problems.
이러한 때에 가축의 질병을 예방하거나 성장촉진을 위해서 사용되는 것이 항생제이다.Antibiotics are used to prevent diseases or accelerate growth of livestock.
아미노산은 여러 가지 복합적인 영양분이 있어 식물의 생장과 미생물의 먹이로써 효과적인 재료이며 곰팡이 억제 효과도 크고, 항산화 물질 및 생리활성물질 등 복합적인 종합영양제로서 식물이 유리아미노산 형태로 흡수된다. 식물 내 유리 아미노산 역할 중 시스틴과 메티오닌은 냉해, 일조부족으로 인한 생리장해 극복에 효과가 있고, 로이신은 과색촉진, 아르기닌은 병원균 생육억제, 글리신과 알라닌은 당도 증가에 영향을 주며 토양미생물의 영양원으로 작용하여 미생물의 증식을 활발하게 하고 식물의 뿌리활력과 토양 부식의 기본이 된다. 뿐만 아니라, 아미노기 전이반응에 의해 아르기닌이라 글루타닌산처럼 생체 내에서 질소대사의 중심적인 역할을 한다.Amino acids are a complex nutrient that is effective for plant growth and feeding of microorganisms. It has a high fungicidal effect and is a complex nutrient such as antioxidants and physiologically active substances. Cystine and methionine in plants play a role in overcoming physiological disorders caused by cold and sunshine deficiencies. Leucine promotes hyperpigmentation, arginine inhibits pathogen growth, glycine and alanine increase sugar content, and nutrients in soil microbes It activates the proliferation of microorganisms and becomes the basis of plant root vitality and soil erosion. In addition, it plays a central role in the metabolism of nitrogen in vivo, such as arginine irglutanic acid, by an amino transfer reaction.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0692969호(2007.03.12. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 기능성 유기질 액체 비료 제조 방법이 기재되어 잇다.
A related prior art is Korean Patent Registration No. 10-0692969 (published on Mar. 13, 2007), which discloses a method for producing a functional organic liquid fertilizer.
본 발명의 목적은 동식물에 흡습성이 효과적인 액상의 키토산-아미노산 나노복합체 비료와 이를 분말화하는 것을 통해 고상 형태의 분말 사료로 제조할 수 있는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a chitosan-amino acid nanocomposite fertilizer which is liquid hygroscopic effective in animals and plants, and a method of producing chitosan-amino acid nanocomposite which can be prepared into a solid phase powdery feed by pulverizing it.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법은 (a) 키토산 농축액을 제조하는 단계; (b) 아미노산 농축액을 제조하는 단계; (c) 상기 키토산 농축액 및 아미노산 농축액을 나노복합체 발생기의 내부로 투입하는 단계; 및 (d) 상기 나노복합체 발생기 내에서 상기 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 교반으로 키토산과 아미노산을 반응시켜 나노복합체를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of preparing a chitosan-amino acid nanocomposite comprising: (a) preparing a chitosan concentrate; (b) preparing an amino acid concentrate; (c) injecting the chitosan concentrate and amino acid concentrate into the nanocomposite generator; And (d) reacting the chitosan with an amino acid by stirring the chitosan concentrate and the amino acid concentrate in the nanocomposite generator to produce a nanocomposite.
본 발명은 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 결합을 통한 키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료는 식물의 생장 및 토양 미생물의 활성의 높이는 비료로서 탁월한 효과를 나타내며, 분말화된 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료는 가축의 비육 및 면역력 강화에 탁월한 효과를 나타낸다.In the present invention, the chitosan-amino acid nanocomposite liquid fertilizer through the combination of the chitosan concentrate and the amino acid concentrate exhibits an excellent effect as a fertilizer for the growth of the plant and the activity of the soil microorganism. The powdered chitosan- It has an excellent effect on strengthening of flesh and immunity.
따라서, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료 및 분말 사료는 과수, 화훼, 채소류 등 전반적 농업 분야 및 축산 분야에 사용될 수 있다.
Accordingly, the chitosan-amino acid nanocomposite liquid fertilizer and powder feed produced by the method according to the present invention can be used in general agricultural fields such as fruit trees, flowers, vegetables, and livestock fields.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 장치를 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 2의 나노복합체 발생기를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 나노복합체 발생기의 앞면을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 실시예 1에 따른 시료의 미세조직을 SEM(scanning electron microscope)으로 촬영한 사진이다.FIG. 1 is a flow chart showing a process for producing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing an apparatus for producing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the nanocomposite generator of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the front side of the nanocomposite generator of FIG. 2. FIG.
5 is a photograph of a microstructure of a sample according to Example 1, taken by scanning electron microscope (SEM).
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a method for preparing a chitosan-amino acid nanocomposite according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법Method for producing chitosan-amino acid nanocomposite
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 장치를 나타낸 모식도이다.FIG. 1 is a flow chart showing a process for producing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an apparatus for producing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법은 키토산 농축액 제조 단계(S110), 아미노산 농축액 제조 단계(S120), 나노복합체 발생기의 내부로 투입 단계(S130) 및 나노복합체 생성 단계(S140)를 포함한다.
1 and 2, the method for preparing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention includes steps of preparing a chitosan concentrate (S110), preparing an amino acid concentrate (S120) (S130) and a nanocomposite generation step (S140).
키토산 농축액 제조Manufacture of chitosan concentrate
키토산 농축액 제조 단계(S110)에서는 키토산 농축액을 제조한다. 이때, 키토산 농축액은 5wt%로 희석된 사과식초 수용액 200 중량부와, 사과식초 수용액 200 중량부에 대하여 아스코빅산 0.1 ~ 2 중량부 및 키토산 분말 10 ~ 30 중량부를 혼합하는 것에 의해 제조된다. 키토산 분말은 순도 880 ± 50mg/g, 탈아세틸화도 85% 이상 및 점도 5 ~ 6cps인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
In the chitosan concentrate preparation step (S110), a chitosan concentrate is prepared. At this time, the chitosan concentrated solution is prepared by mixing 200 parts by weight of the aqueous solution of the cider vinegar diluted with 5 wt% and 0.1 to 2 parts by weight of ascorbic acid and 10 to 30 parts by weight of the chitosan powder per 200 parts by weight of the aqueous solution of the cider vinegar. The chitosan powder preferably has a purity of 880 ± 50 mg / g, a degree of deacetylation of 85% or more, and a viscosity of 5 to 6 cps.
아미노산 농축액 제조Production of amino acid concentrate
아미노산 농축액 제조 단계(S120)에서는 아미노산 농축액을 제조한다. 이때, 아미노산 농축액은 18종 이상 복합 아미노산 용액 800 중량부에 대하여, 중탄산나트륨을 용해시켜 pH가 8 ~ 10이 되도록 적정하여 제조될 수 있다.In the amino acid concentrate preparation step (S120), an amino acid concentrate is prepared. At this time, the amino acid concentrate can be prepared by dissolving sodium bicarbonate in 800 parts by weight of the complex amino acid solution of 18 or more kinds and titrating the solution to a pH of 8-10.
아미노산 농축액은 보존제, 방부제, 요소, 질소, 인 및 칼륨 중 2종 이상을 포함하는 비료첨가제가 더 첨가될 수 있다.
The amino acid concentrate may further contain a fertilizer additive containing at least two kinds of preservative, preservative, urea, nitrogen, phosphorus and potassium.
나노복합체 발생기의 내부로 투입Into nanocomposite generator
나노복합체 발생기의 내부로 투입 단계(S130)에서는 키토산 농축액 및 아미노산 농축액을 나노복합체 발생기(140)의 내부로 투입한다.In the step of injecting into the nanocomposite generator (S130), the chitosan concentrate and the amino acid concentrate are injected into the nanocomposite generator (140).
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 나노복합체 제조 장치(100)는 키토산 농축액 저장 탱크(110), 아미노산 농축액 저장 탱크(120), 나노복합체 발생기(140), 제1 및 제2 강자흡식 펌프(130, 132) 및 키토산-아미노산 나노복합체 저장 탱크(150)를 포함할 수 있다.2, the
이때, 키토산 농축액 저장 탱크(110)에는 키토산 농축액이 저장되고, 아미노산 농축액 저장 탱크(120)에는 아미노산 농축액이 저장된다. 이러한 키토산 농축액 저장 탱크(110) 및 아미노산 농축액 저장 탱크(120) 내에 저장된 키토산 농축액 및 아미노산 농축액은 제1 및 제2 강자흡식 펌프(130, 132)를 통해 나노복합체 발생기(140)의 내부로 각각 주입된다.At this time, the chitosan concentrated liquid is stored in the chitosan concentrated
그리고, 나노복합체 발생기(140)를 이용하여 반응시킨 키토산-아미노산 나노복합체는 나노복합체 발생기(140)로부터 토출되어 키토산-아미노산 나노복합체 저장 탱크(150) 내에 저장된다.
The chitosan-amino acid nanocomposite reacted using the
도 3은 도 2의 나노복합체 발생기를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 나노복합체 발생기의 앞면을 확대하여 나타낸 단면도로, 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도로 한다.FIG. 3 is an enlarged perspective view of the nanocomposite generator of FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a front surface of the nanocomposite generator of FIG. 2. Referring to FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 나노복합체 발생기(140)는 나노복합체 발생기 몸체(142), 키토산 농축액 공급 배관(144), 아미노산 농축액 투입구(P2) 및 키토산-아미노산 나노복합체 토출구(P3)를 포함한다.3 and 4, the
나노복합체 발생기 몸체(142)는 내부에 이중관 구조의 반응 공간을 구비한다.The
키토산 농축액 공급 배관(144)은 나노복합체 발생기 몸체(142)의 일측 하단을 관통하도록 형성되어, 나노복합체 발생기 몸체(142)의 반응 공간과 연통하며, 일단에 키토산 농축액을 주입하기 위한 키토산 농축액 투입구(P1)를 갖는다.The chitosan concentrated
이때, 키토산 농축액 공급 배관(144)은 나노복합체 발생기 몸체(142)의 바닥면과 평행하게 배치되는 수평부(144a)와, 수평부(144a)로부터 수직하게 연장되어 반응 공간과 연결되는 수직부(144b)를 포함한다.The chitosan concentrated
아미노산 농축액 투입구(P2)는 나노복합체 발생기 몸체(142)의 반응 공간과 대응되는 위치를 관통하도록 설치된다. 이러한 아미노산 농축액 투입구(P2)로는 아미노산 농축액 저장 탱크(120)로부터 유입되는 아미노산 농축액을 주입하게 된다.The amino acid concentrate injection port P2 is provided so as to pass through a position corresponding to the reaction space of the
키토산-아미노산 나노복합체 토출구(P3)는 나노복합체 발생기 몸체(142)의 반응 공간에서 반응시킨 키토산-아미노산 나노복합체를 토출시키는 역할을 한다. 이러한 키토산-아미노산 나노복합체 토출구(P3)는 키토산-아미노산 나노복합체 저장 탱크(150)와 연결된다.The chitosan-amino acid nanocomposite discharge port (P3) serves to discharge the reacted chitosan-amino acid nanocomposite in the reaction space of the nanocomposite generator body (142). The chitosan-amino acid nanocomposite discharge port (P3) is connected to the chitosan-amino acid nanocomposite storage tank (150).
이때, 키토산 농축액은 제1 강자흡식 펌프(130)를 이용하여, 나노복합체 발생기(140)의 내부로 1 ~ 5L/min의 속도로 주입하고, 아미노산 농축액은 제2 강자흡식 펌프(132)를 이용하여, 나노복합체 발생기(140)의 내부로 5 ~ 10L/min의 속도로 주입하는 것이 바람직하다.
At this time, the chitosan concentrate is injected into the
나노복합체 생성Nanocomposite formation
나노복합체 생성 단계(S140)에서는 나노복합체 발생기(140) 내에서 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 교반으로 키토산과 아미노산을 반응시켜 나노복합체를 생성한다.In the nanocomposite production step (S140), nanocomposite is produced by reacting chitosan and amino acid by stirring the chitosan concentrate and amino acid concentrate in the nanocomposite generator (140).
이때, 교반 속도는 300 ~ 1000rpm으로 실시하는 것이 바람직하다. 교반 속도가 300rpm 미만일 경우에는 키토산과 아미노산 간의 균일한 반응이 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 교반 속도가 1000rpm을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
At this time, the stirring speed is preferably 300 to 1000 rpm. When the stirring speed is less than 300 rpm, there is a fear that uniform reaction between chitosan and amino acid is not achieved. On the contrary, when the stirring speed exceeds 1000 rpm, it may be a factor that raises the manufacturing cost without any further effect, which is not economical.
상기의 과정(S110 ~ S140)을 통하여, 18종 이상의 복합 아미노산이 풍부하게 함유되어 있는 아미노산 농축액과 키토산 농축액을 혼합하여 나노복합체 형태로 결합시켜 수용액 형태의 액상 비료를 제조할 수 있다. 이러한 과정(S110 ~ S140)에 의해 제조되는 키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료는 식물의 생장 및 토양 미생물의 활성의 높이는 비료로서 탁월한 효과를 나타낸다.
Through the above steps S110 to S140, a liquid fertilizer in the form of an aqueous solution can be prepared by mixing an amino acid concentrate rich in 18 or more kinds of complex amino acids and a chitosan concentrate in the form of a nanocomposite. The chitosan-amino acid nanocomposite liquid fertilizer produced by this process (S110 to S140) exhibits an excellent effect as a fertilizer in the height of plant growth and soil microbial activity.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법은 나노복합체 생성 단계(S140) 이후에 실시되는 건조 단계(S150)를 더 실시하는 것을 통해 분말 사료 형태로 제조할 수도 있다.
In addition, the method for preparing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention may be made into a powdery feed form by further performing a drying step (S150) performed after the nanocomposite producing step (S140).
건조dry
건조 단계(S150)에서는 나노복합체를 건조하여 분말화한다. 이때, 건조는 분무건조, 진공 동결건조, 열풍 건조 등에서 선택된 어느 하나로 실시하는 것이 바람직하다.
In the drying step (S150), the nanocomposite is dried and pulverized. At this time, it is preferable to carry out drying by any one selected from spray drying, vacuum freeze drying, hot air drying and the like.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법은 18종 이상의 복합 아미노산이 풍부하게 함유되어 있는 아미노산 농축액과 키토산 농축액을 혼합하여 나노복합체 형태로 결합시켜 수용액 형태의 액상 비료와 분말 형태의 고상 분말 사료의 형태로 제조할 수 있다.As described above, the method for preparing a chitosan-amino acid nanocomposite according to an embodiment of the present invention comprises combining an amino acid concentrate and a chitosan concentrate rich in 18 or more kinds of complex amino acids in a nanocomposite form, It can be produced in the form of a solid powdered feed in the form of fertilizer and powder.
이 결과, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 결합을 통한 키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료는 식물의 생장 및 토양 미생물의 활성의 높이는 비료로서 탁월한 효과를 나타내며, 분말화된 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료는 가축의 비육 및 면역력 강화에 탁월한 효과를 나타낸다.As a result, the liquid fertilizer of the chitosan-amino acid nanocomposite through the combination of the chitosan concentrate and the amino acid concentrate prepared by the method according to the present invention showed an excellent effect as a fertilizer for the growth of the plant and the activity of the soil microorganism, and the powdered chitosan- Amino acid nanocomposite powder feeds have excellent effects on livestock fattening and immunity.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료 및 분말 사료는 과수, 화훼, 채소류 등 전반적 농업 분야 및 축산 분야에 사용될 수 있다.
In addition, the chitosan-amino acid nanocomposite liquid fertilizer and powder feed prepared by the method according to the present invention can be used in general agricultural fields such as fruit trees, flowers, vegetables, and livestock fields.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
1. 키토산-아미노산 나노복합체 제조1. Production of chitosan-amino acid nanocomposite
실시예 1Example 1
키토산 농축액 제조Manufacture of chitosan concentrate
키토산은 와이비바이오(주) 키토산 분말을 구매하여 사용하였으며, 키토산 순도 880mg/g, 탈아세틸화도 85% 및 점도 5.6cps인 키토산을 사용하였다.Chitosan was purchased from WaiBi Bio Co., Ltd., chitosan powder having a purity of 880 mg / g, a degree of deacetylation of 85% and a viscosity of 5.6 cps was used.
5wt%로 희석된 사과식초(산도 4.5) 수용액 200L에 1wt% 아스코빅 산(비타민 C)과 키토산 분말 20kg을 용해시켜, 키토산 농도가 10wt%인 키토산 농축액을 제조하였다. 이와 같이, 키토산 농축액을 제조한 후, 12시간 동안 60℃에서 강제 교반기를 이용하여 교반하였다.
1 wt% ascorbic acid (vitamin C) and 20 kg of chitosan powder were dissolved in 200 L of an aqueous solution of apple vinegar (pH 4.5) diluted to 5 wt% to prepare a chitosan concentrate having a chitosan concentration of 10 wt%. Thus, a chitosan concentrate was prepared and stirred for 12 hours at 60 DEG C using a forced stirrer.
아미노산 농축액 제조Production of amino acid concentrate
아미노산은 (주)마이크로젠 아미노산 액체 비료 제품을 사용하였으며, 총 아미노산 농도 16wt%, 보존제 0.5wt%인 아미노산 액체 비료를 사용하였다. 아미노산 용액 800L에 순도 98% 중탄산나트륨을 용해시켜, 용액의 pH가 9가 되게 적정하여 아미노산 농축액을 제조하였다.
Amino acid liquid fertilizer product was used. Amino acid liquid fertilizer with total amino acid concentration of 16wt% and preservative content of 0.5wt% was used. An amino acid concentrate was prepared by dissolving 98% purity 98% sodium bicarbonate in 800 L of an amino acid solution and titrating the solution to pH 9.
키토산-아미노산 나노복합체 액체 비료 제조Production of chitosan-amino acid nanocomposite liquid fertilizer
키토산 농축액을 제1 강자흡식 펌프를 통하여 2L/min의 속도로 나노 복합체 발생기로 투입함과 동시에 아미노산 농축액을 제2 강자흡식 펌프를 통하여 8L/min의 속도로 나노 복합체 발생기로 투입하여, 총 100분 동안 나노 복합체 발생기를 통하여 최종 키토산 함량이 2wt%인 키토산-아미노산 나노복합체 용액 1톤을 제조하였다.
The chitosan concentrate was introduced into the nanocomposite generator at a rate of 2 L / min through a first strong suction pump, and at the same time, the amino acid concentrate was introduced into the nanocomposite generator at a rate of 8 L / min through a second strong suction pump, 1 ton of a chitosan - amino acid nanocomposite solution having a final chitosan content of 2 wt% was prepared through a nanocomposite generator.
키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료 제조Chitosan-amino acid nanocomposite powder feed production
키토산-아미노산 나노복합체 용액 1톤을 대형분무건조기((주)아인시스템)를 이용하여 열풍 입구 온도 180℃, 열풍 출구 온도 97℃, 용액 투입 속도 200L/hr로 투입하여 최종 183kg의 키노산-아미노산 나노복합체 분말 사료를 제조하였다.
One ton of the chitosan-amino acid nanocomposite solution was fed into a large-scale spray dryer (Ain System) at a hot air inlet temperature of 180 ° C, hot air outlet temperature of 97 ° C, and a solution feed rate of 200L / Nanocomposite powder feed was prepared.
실시예 2Example 2
키토산 농축액을 3.5L/min의 속도로 투입하고, 아미노산 농축액을 7.0L/min의 속도로 투입한 것을 실시예 1과 동일한 방법으로 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료를 제조하였다.
The chitosan-amino acid nanocomposite powder feed was prepared in the same manner as in Example 1 except that the chitosan concentrate was fed at a rate of 3.5 L / min and the amino acid concentrate was fed at a rate of 7.0 L / min.
실시예 3Example 3
키토산 농축액을 1.5L/min의 속도로 투입하고, 아미노산 농축액을 6.0L/min의 속도로 투입한 것을 실시예 1과 동일한 방법으로 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료를 제조하였다.
The chitosan-amino acid nanocomposite powder feed was prepared in the same manner as in Example 1, except that the chitosan concentrate was fed at a rate of 1.5 L / min and the amino acid concentrate was fed at a rate of 6.0 L / min.
실시예 4Example 4
키토산 농축액을 4.5L/min의 속도로 투입하고, 아미노산 농축액을 9.5L/min의 속도로 투입한 것을 실시예 1과 동일한 방법으로 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료를 제조하였다.
The chitosan-amino acid nanocomposite powder feed was prepared in the same manner as in Example 1 except that the chitosan concentrate was fed at a rate of 4.5 L / min and the amino acid concentrate was fed at a rate of 9.5 L / min.
2. 물성 평가2. Property evaluation
표 1은 실시예 1 ~ 4에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
Table 1 shows the physical properties of the chitosan-amino acid nanocomposite powder feed according to Examples 1 to 4.
분말의 평균 직경Average diameter of powder
(㎚)(Nm)
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료들의 경우, 평균 입자들의 크기가 33.8 ~ 37.6㎚의 평균 직경을 갖는 것을 알 수 있는데, 이는 나노복합체 발생기 내에서 18종 이상의 복합 아미노산이 풍부하게 함유되어 있는 아미노산 농축액과 키토산 농축액이 안정적으로 반응한데 기인한 것으로 파악된다.
Referring to Table 1, it can be seen that the average particle size of the chitosan-amino acid nanocomposite powder feed according to Examples 1 to 4 has an average diameter of 33.8 to 37.6 nm, Of amino acid concentrate and chitosan concentrate, which are rich in complex amino acids, are stably reacted.
도 5는 실시예 1에 따른 시료의 미세조직을 SEM(scanning electron microscope)으로 촬영한 사진이다.5 is a photograph of a microstructure of a sample according to Example 1, taken by scanning electron microscope (SEM).
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따른 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료의 경우, SEM(scanning electron microscope) 이미지를 통해 알 수 있는 바와 같이, 나노 사이즈를 갖는 구 형상의 입자들이 균일하게 분산 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 이때, 실시예 1에 키토산-아미노산 나노복합체 분말 사료의 경우, 평균 직경이 35.1㎚로 측정되었다.
As shown in FIG. 5, in the case of the chitosan-amino acid nanocomposite powder feed according to Example 1, spherical particles having a nanosize size were dispersed uniformly, as can be seen from scanning electron microscope (SEM) It can be seen that it is arranged. At this time, in the case of the chitosan-amino acid nanocomposite powder feed in Example 1, the average diameter was measured as 35.1 nm.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S110 : 키토산 농축액 제조 단계
S120 : 아미노산 농축액 제조 단계
S130 : 나노복합체 발생기의 내부로 투입 단계
S140 : 나노복합체 생성 단계
S150 : 건조 단계
100 : 키토산-아미노산 나노복합체 제조 장치
110 : 키토산 농축액 저장 탱크
120 : 아미노산 농축액 저장 탱크
130, 132 : 제1 및 제2 강자흡식 펌프
140 : 나노복합체 발생기
142 : 나노복합체 발생기 몸체
144 : 키토산 농축액 공급 배관
P1 : 키토산 농축액 투입구
P2 : 아미노산 농축액 투입구
P3 : 키토산-아미노산 나노복합체 토출구
150 : 키토산-아미노산 나노복합체 저장 탱크S110: Production step of chitosan concentrate
S120: Amino acid concentrate preparation step
S130: Step of injecting into the nanocomposite generator
S140: Nanocomposite production step
S150: drying step
100: Chitosan-amino acid nanocomposite manufacturing device
110: Chitosan concentrate storage tank
120: Amino acid concentrate storage tank
130, 132: First and second stronger suction pumps
140: nanocomposite generator
142: Nanocomposite generator body
144: Chitosan concentrate supply piping
P1: chitosan concentrate inlet
P2: Amino acid concentrate input port
P3: Chitosan-amino acid nanocomposite outlet
150: Chitosan-amino acid nanocomposite storage tank
Claims (10)
(b) 아미노산 농축액을 제조하는 단계;
(c) 상기 키토산 농축액 및 아미노산 농축액을 나노복합체 발생기의 내부로 투입하는 단계; 및
(d) 상기 나노복합체 발생기 내에서 상기 키토산 농축액과 아미노산 농축액의 교반으로 키토산과 아미노산을 반응시켜 나노복합체를 생성하는 단계;를 포함하며,
상기 (c) 단계에서,
상기 나노복합체 발생기는
내부에 이중관 구조의 반응 공간을 구비하는 나노복합체 발생기 몸체와,
상기 나노복합체 발생기 몸체의 일측 하단을 관통하도록 형성되어, 상기 나노복합체 발생기 몸체의 반응 공간과 연통하며, 일단에 키토산 농축액을 주입하기 위한 키토산 농축액 투입구를 갖는 키토산 농축액 공급 배관과,
상기 나노복합체 발생기 몸체의 반응 공간과 대응되는 위치를 관통하도록 설치되어, 상기 아미노산 농축액을 주입하기 위한 아미노산 농축액 투입구와,
상기 나노복합체 발생기 몸체의 반응 공간에서 반응시킨 키토산-아미노산 나노복합체를 토출시키기 위한 키토산-아미노산 나노복합체 토출구를 포함하고,
상기 키토산 농축액은
제1 강자흡식 펌프를 이용하여, 상기 나노복합체 발생기의 내부로 1 ~ 5L/min의 속도로 주입하고,
상기 아미노산 농축액은
제2 강자흡식 펌프를 이용하여, 상기 나노복합체 발생기의 내부로 5 ~ 10L/min의 속도로 주입하고,
상기 (d) 단계에서,
상기 교반은
300 ~ 1000rpm의 속도로 실시하는 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.
(a) preparing a chitosan concentrate;
(b) preparing an amino acid concentrate;
(c) injecting the chitosan concentrate and amino acid concentrate into the nanocomposite generator; And
(d) reacting the chitosan with an amino acid by stirring the chitosan concentrate and the amino acid concentrate in the nanocomposite generator to produce a nanocomposite,
In the step (c)
The nanocomposite generator
A nanocomposite generator body having a double-tube reaction space therein,
A chitosan concentrate feed pipe communicating with the reaction space of the nanocomposite generator body and having a chitosan concentrate feed port for injecting a chitosan concentrate at one end,
An amino acid concentrate input port for injecting the amino acid concentrate,
And a chitosan-amino acid nanocomposite discharge port for discharging the reacted chitosan-amino acid nanocomposite in a reaction space of the nanocomposite generator body,
The chitosan concentrate
The nanofiber generator was injected at a rate of 1 to 5 L / min into the nanocomposite generator by using a first strong suction pump,
The amino acid concentrate
And injected into the nanocomposite generator at a rate of 5 to 10 L / min using a second fermentor suction pump,
In the step (d)
The stirring
Wherein the reaction is carried out at a rate of 300 to 1000 rpm.
상기 (a) 단계에서,
상기 키토산 농축액은
5wt%로 희석된 사과식초 수용액 200 중량부와, 상기 사과식초 수용액 200 중량부에 대하여 아스코빅산 0.1 ~ 2 중량부 및 키토산 분말 10 ~ 30 중량부를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (a)
The chitosan concentrate
200 parts by weight of an aqueous solution of cider vinegar diluted to 5 wt%, and 0.1 to 2 parts by weight of ascorbic acid and 10 to 30 parts by weight of chitosan powder per 200 parts by weight of the aqueous solution of cider vinegar. Way.
상기 (b) 단계에서,
상기 아미노산 농축액은
18종 이상 복합 아미노산 용액 800 중량부에 대하여, 중탄산나트륨을 용해시켜 pH가 8 ~ 10이 되도록 적정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (b)
The amino acid concentrate
Amino acid nanocomposite is prepared by dissolving sodium bicarbonate in 800 parts by weight of a solution of 18 or more kinds of complex amino acids and titrating the mixture to have a pH of 8-10.
상기 아미노산 농축액은
보존제, 방부제, 요소, 질소, 인 및 칼륨 중 2종 이상을 포함하는 비료첨가제가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.
The method of claim 3,
The amino acid concentrate
Wherein a fertilizer additive comprising at least two kinds of preservatives, preservatives, urea, nitrogen, phosphorus and potassium is further added to the chitosan-amino acid nanocomposite.
상기 (d) 단계 이후,
(e) 상기 나노복합체를 건조하여 분말화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.
The method according to claim 1,
After the step (d)
(e) drying and pulverizing the nanocomposite. < RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
상기 건조는
분무건조, 진공 동결건조 및 열풍 건조 중 어느 하나로 실시하는 것을 특징으로 하는 키토산-아미노산 나노복합체 제조 방법.10. The method of claim 9,
The drying
Wherein the method is carried out by spray drying, vacuum freeze drying, or hot air drying.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140144479A KR101662146B1 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140144479A KR101662146B1 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160047928A KR20160047928A (en) | 2016-05-03 |
| KR101662146B1 true KR101662146B1 (en) | 2016-10-05 |
Family
ID=56022597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140144479A KR101662146B1 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101662146B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200027736A (en) | 2018-09-05 | 2020-03-13 | 유이수 주식회사 | Payment system using the signboard image code |
| CN111357719B (en) * | 2020-02-27 | 2022-04-01 | 浙江理工大学 | Method for producing antibacterial silk by adding nano particles |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100692969B1 (en) | 2005-05-25 | 2007-03-12 | 정정철 | The manufacture method of the organic liquid fertilizer having functions |
| JP4449028B2 (en) * | 2003-02-17 | 2010-04-14 | 有限会社グリーン化学 | Method for producing low molecular weight chitosan |
| JP2014076971A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Pola Chem Ind Inc | Method of producing nano particles including chitosan and hyaluronan |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4525185A (en) * | 1983-10-25 | 1985-06-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dual mixed refrigerant natural gas liquefaction with staged compression |
-
2014
- 2014-10-23 KR KR1020140144479A patent/KR101662146B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4449028B2 (en) * | 2003-02-17 | 2010-04-14 | 有限会社グリーン化学 | Method for producing low molecular weight chitosan |
| KR100692969B1 (en) | 2005-05-25 | 2007-03-12 | 정정철 | The manufacture method of the organic liquid fertilizer having functions |
| JP2014076971A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Pola Chem Ind Inc | Method of producing nano particles including chitosan and hyaluronan |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 한국토양비료학회 학술발표회 초록집. 2000, 124 page* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160047928A (en) | 2016-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104529613B (en) | Organic-biological compounds liquid fertilizer and alkaline land improving application process | |
| CN102077904B (en) | Method for preparing biological feed additive of lactobacillus | |
| CN104447090A (en) | Ecological organic liquid fertilizer and production method thereof | |
| CN1569043A (en) | Coated micro capsule of lactic acid bacteria and its preparation | |
| CN102211957A (en) | Production method of organic and inorganic compound fertilizer | |
| KR100725730B1 (en) | Encapsulated microbial fertilizer for sustained-release, and process and device for preparing the same | |
| CN103755476A (en) | Environment-friendly humic acid containing water-soluble fertilizer and production method thereof | |
| KR20170098515A (en) | Method for Manufacturing Plant Nutrient Containing Mineral Element | |
| CN105230661A (en) | Functional auxiliary agent for crops and preparation method thereof | |
| KR101662146B1 (en) | Manufacturing method of chitosan-amino acid nano composite | |
| CN105237248A (en) | Grifola frondosa production culture medium and application thereof | |
| CN104886176B (en) | A kind of environment-friendly edible fungus insecticide and preparation method thereof | |
| WO2019184259A1 (en) | Medical fertilizer composition containing potassium phosphite and polyglutamic acid | |
| CN106008008A (en) | Saline-alkali soil improver composition | |
| CN107098732A (en) | A kind of plant residue liquid activation method and its application | |
| CN106751281A (en) | A kind of bentonite deodorant containing medical stone/PVA sterilization fresh-keeping films and preparation method thereof | |
| CN104304681B (en) | A kind of feeding slow-releasing granules type phosphoric acid and preparation method thereof | |
| CN102703357A (en) | Application of polyaspartic acid as agricultural bacillus spray drying protective agent | |
| CN109020685A (en) | A kind of microbial organic fertilizer and preparation method thereof enhancing Cotton Resistance | |
| CN106386867A (en) | Pesticide composition containing chitosan and paecilomyces lilacinus, preparation method and application | |
| CN105111023A (en) | Biological organic fertilizer | |
| CN115108865A (en) | Green composite biological stimulator and preparation method thereof | |
| CN104291968A (en) | Fermented straw pleurotus eryngii culture medium and preparation method thereof | |
| CN107624771A (en) | A kind of bactericidal composition of the activator protein containing toVerticilliumdahliaActivitie Activitie S of Relative | |
| CN107397051A (en) | A kind of feed compound acidulant and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |