KR102232671B1 - 소성이온화 칼슘 분말을 포함하는 항균 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소성이온화 칼슘 분말을 포함하는 항균 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 항균 조성물은 식품의 부패 및 식중독 등의 질병의 원인이 되는 위해 미생물에 대한 우수한 항균활성을 갖고 있고, 식품에 대한 위해 미생물의 감염을 차단하고, 감염된 미생물을 사멸시킬 수 있고, 식품의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 소성이온화 칼슘 분말은 소성공정에 의해 40%가 제거되어 불순물을 거의 100%로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 항균물질 또는 식품 보존제에 사용되는 물질 등과 달리 폐기되는 패각류로부터 제조된 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하고 있으므로, 부작용 등이 문제되지 아니하고, 경제적으로도 유리하여 산업적으로 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다.

Description

소성이온화 칼슘 분말을 포함하는 항균 조성물 {Antibacterial composition containing calcined ionized calcium powder}

본 발명은 소성이온화 칼슘 분말을 포함하는 항균 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 살모렐라균(Salmonella enteritidis), 병원성 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 및 비브리오균(Vibrio sp.)에 대하여 항균활성을 가지는 소성이온화 칼슘 분말을 포함하는 항균 조성물에 관한 것이다.

우리나라의 생활수준이 향상되고, 식생활의 개선으로 인하여 식품의 대량 생산이 시작되면서 식품의 안전성에 소비자의 관심이 높아지고 있다. 특히, "웰빙시대"라고 불리우는 21세기에는 기능성과 위생성이 강조된 식품들이 소비자로부터 높은 호응을 받고 있다.

일반적으로 식품은 자연에 방치하게 되면 곧바로 향미, 색조 등의 외관이 변함과 동시에 성분도 분해되어 영양가의 감소와 함께 식용으로서의 가치를 상실하게 된다. 이는 식품 내에 생존하고 있는 효소와 세균, 효모 및 곰팡이 등의 미생물의 작용으로 식품의 변질이 일어나기 때문이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 미생물의 생육억제를 위한 다양한 처리방안이 제시되었다.

종래에는 고온, 고압 하에서의 살균처리를 하였으나, 이러한 방법의 경우에는 고온, 고압 등의 처리 조건으로 인해 식품에 함유되어 있는 영양소가 파괴되거나 식감이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 이와 유사한 방법으로 자외선 및/또는 방사선을 조사하는 방법의 경우에도, 식품에 함유되어 있는 위해 미생물에 대한 살균효과는 뛰어나지만 이와 동시에 식품의 각종 영향성분들의 파괴가 수반된다는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로 보존제 또는 방부제 등을 처리하여 미생물의 생육을 억제하는 방법이 있다. 현재 사용되는 보존제 또는 방부제는 디히드로초산, 프로피온산, 솔빈산 또는 안식향산 등과 같은 합성 보존제, 초산, 젖산, 사과산 또는 글리신 등과 같은 유기산 또는 주정 알코올 등이 있으며, 이들을 주로 단독 또는 혼합하여 식품에 처리되고 있다.

상기 보존제 중, 합성 보존제는 보존 효과가 우수하다는 장점이 있으나, 합성 보존제 또는 합성 방부제와 같은 합성 물질에는 인체에 해로운 독성물질이 함유될 수 있고, 다량 섭취 또는 지속적 섭취에 의해 체내에 축적되는 경우, 만성독성의 문제나 발암 또는 돌연변이 유발 등의 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있기 때문에 사용할 수 있는 식품의 종류 및 사용량 등과 같은 사용범위가 제한된다는 단점이 있다. 구체적으로, 식품 분야에서는 식품 보존제와 관련하여 식품 첨가물 공전과 식품 공전에 의하여 사용이 허용된 원료에 한하여 살균 및 보존을 위한 용도로 사용될 수 있으므로, 상기의 합성 보존제는 제한된 범위에서만 식품 보존제로 사용되고 있는 실정이다.

또한, 젖산 또는 초산 등과 같은 유기산의 경우, 일반적으로 사용되는 농도에서 어느 정도의 항균력을 나타내지만, 살균력이 거의 없다는 단점이 있으며, 보존 효과를 높이기 위하여 과량을 사용하는 경우 식품의 맛과 향에 영향을 준다는 단점이 있다. 특히, 유기산 중 가장 항균력이 우수한 초산의 경우, 특유의 산취로 인하여 식품에 첨가 시 식품의 냄새에 영향을 준다는 단점이 있어, 그 사용범위가 제한되고 있다.

따라서, 영양성분의 파괴나 식감의 열화 없이도 항균력이 우수하고 인체에 해롭지 않은 개선된 천연물질 유래의 식품용 항균제 또는 식품 보존제에 대한 개발 요구가 커지고 있다.

한편, 우리나라 굴껍질(패각) 발생량은 경남 통영을 중심으로 연간 약 30만 톤에 달하고 있으며, 이중 약 30% 정도가 재활용되고 나머지는 육상에 방치되고 있다. 굴을 생산한 후 버려진 굴 패각은 잔존하는 굴 성분의 부패에 의한 악취발생, 침출수의 유출 등과 같은 여러 가지 환경문제를 야기하고 있다. 정부에서는 이러한 굴패각 처리를 위하여 여러 방안을 제시한 바 있으나 경제성 및 잦은 민원의 발생으로 처리설비의 확충에 어려움이 가중되고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 재활용률을 높일 필요가 있는데, 이에 대한 해결책의 일환으로서, 대한민국 공개특허 제10-2011-0046971호(굴껍데기를 이용한 칼슘비료의 제조방법 및 그 칼슘비료)와 같이 굴껍질을 칼슘비료로 제조하는 방법에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다.

자체적으로, ICP 분석법으로 측정한 굴껍질의 탄산칼슘 (CaCO3) 함량은 대략 89%, 꼬막껍질은 87%, 대합껍질은 86% 인 것으로 확인되었다. 잘 알려진 바와 같이, 탄산칼슘은 불용성 물질 (용해도적 상수, Ksp = 8.7 ㅧ 10-9)로서 물에 녹지 않으므로 탄산칼슘 자체는 비료로서의 효능은 거의 없다고 할 수 있다. 따라서, 패각의 주성분인, 탄산칼슘에 포함된 칼슘을 비료성분으로 이용하기 위해서는 탄산칼슘이 수용액에 용해되기 위한 처리과정이 필요하다.

완효성 비료로 잘 알려진 것으로는 CaHPO4ㅇ2H2O (American Mineralogist, 2004, 89, pp. 307-313;American Mineralogist, 2011, 96, pp. 368-373)와 K4CaSi3O9 (Eur. J. Mineral. 2016, 28, pp. 751-763) 있다.

패각류를 이용한 특허문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0080317호에 패각을 수세, 건조, 조(粗)분쇄한 분쇄물을 비산화성 분위기 하에서 500℃ 내지 600℃로 저온소성한 후에 공기분위기 하에서 600℃ 내지 900℃로 다시 중온소성하며, 이것을 미분쇄하여 바람직하게는 평균입자지름 40㎛ 이하로 한 소성 패각 분말로 이루어진 항곰팡이, 항균제가 공개되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0011412호에는 함박조개의 조개 껍데기 분말을 원료로 하고, 이 조개 껍데기 분말을 불활성 가스 분위기 속에서, 최종 도달온도를 700∼2500℃로 하여 소성한 항균제가 공개되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0069884호 에는 패각 또는 패각을 거칠게 부순 소성 및 분쇄해 얻을 수 있는 미세소성분쇄물을 함유하는 항바이러스제가 공개되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0054314호 에는 가리비 조개분을 1200~1300℃로 3~4시간 동안 가열하고 50~900nm 크기로 분쇄한 피부진균 치료약이 공개되어 있다.

상기 선행기술들은 패각을 소성, 분쇄하여 생석회를 주성분으로 하는 소성분말을 얻고 이를 항균을 목적으로 하는 각종 조성물로 활용하는 기술들이다. 하지만, 상기와 같은 선행기술들은 패각 이외에 별도의 항균물질이 포함되지 않은 상태에서 천연물질인 패각만으로 이루어짐에 따라 항균성능이 만족할만한 수준에 미치지 못하는 실정이다.

이에 본 발명자들은 패각을 이용한 항균제를 개발하고자 노력하던 중 소성이온화 칼슘을 포함하는 조성물이 살모렐라균(Salmonella enteritidis), 병원성 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae), 비브리오균(Vibrio sp.) 등에 대한 항균효과를 가진다는 사실을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 음식물 변질 및 세균 발생을 억제하여 보존 기간을 증가시키고, 이에 따른 영양분의 손실을 최소화할 수 있는 항균 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식품 보존제 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 치료 또는 예방용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 조성물을 제공한다.

상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식품 보존제 조성물을 제공한다.

상기한 또다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 치료 또는 예방용 조성물을 제공한다.

상기한 또다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물을 제공한다.

본 발명이 하나의 구현예에 따르면, 상기 소성이온화 칼슘 분말은 하기 단계를 포함하는 방법에 따라 제조되는 것이 특징이다:

(S1) 패각류의 세척하여 이물질 및 불순물을 제거하는 단계;

(S2) 상기 단계 (S1)에서 세척된 패각류를 건조시킨 다음 분쇄하는 단계;

(S3) 상기 단계 (S2)에서 분쇄된 패각류를 2100 내지 2300℃에서 2 내지 5시간 동안 소성화시켜 소성 산화 칼슘을 수득하는 단계;

(S4) 상기 단계 (S3)에서 수득된 소성 산화 칼슘을 건식 미립자 분쇄하여 소성 산화 칼슘 분말을 제조하는 단계;

(S5) 상기 단계 (S4)에서 수득된 소성 산화 칼슘 분말을 3,500rpm에서 5 내지 7시간 동안 교반하여 강제적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도하여 소성이온화 칼슘 미립자 분말을 제조하는 단계; 및

(S6) 상기 단계 (S5)에서 수득된 소성이온화 칼슘 미립자 분말에 정제수를 미세분사하여 pH가 12 내지 pH 13이 되도록 조정하는 단계.

본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 소성이온화 칼슘 분말의 제조공정의 소성화 공정에 의해 패각류의 40%가 탄화되고 60%가 남게 되어 불순물들이 모두 제거될 수 있다.

본 발명에서 패각류는 굴껍질, 꼬막껍질 및 대합껍질로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 소성이온화 칼슘 미립자 분말 제조공정에 있어서, 상기 소성단계는, 상기 건조된 패각류를 2100℃ 내지 2300℃에서 크기나 무게에 따라 3시간내지 5시간 동안 가열 및 소성시킴으로써 소성칼슘을 제조하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 소성이온화 칼슘 미립자 분말 제조공정에 있어서, 상기 분쇄단계는, 상기 소성 칼슘 분말의 입자 직경이 100㎛이하인 것일 수 있다.

본 발명에 따른 소성이온화 칼슘 미립자 분말 제조공정에 있어서, 상기 교반단계는, 상기 미립자분말을 3500rpm 으로 회전하여 교반 작업을 하여 용기 내에 특수 부착된 판에 의한 인위적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도하여 소성이온화칼슘 미립자 분말을 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 소성이온화 칼슘 미립자 분말 제조공정에 있어서, 상기 이온반응단계는, 상기 용기에 상기 산화칼슘분말을 주입하는 단계, 상기 용기에 100℃ 이하의 온도 주입을 해야 하며 고속 교반(3500rpm) 정전기가 발생하는 단계, 상기 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하면서 상기 용기 내부를 교반함으로써 이온반응을 유도하는 단계 포함하는 것일 수 있다.

한편, 용기 및 고속 교반(3,500rpm) 수단이 대전성 재질(내열성 마그네슘보드)로 구성되어 있어 다음과 같은 메커니즘에 따라 이온화가 촉진될 수 있다. 용기 및 고속 교반(3,500rpm) 수단이 대전성을 갖고, 기대(基台)에 대하여 절연상태로 설치되어 있게 되면 산화칼슘의 분말들이 마찰에 의해, 산화칼슘, 용기 및 고속 교반(3,500rpm) 수단에는 플러스 또는 마이너스의 전하(정전기)가 축적된다. 예를 들어 용기 및 고속 교반(3,500rpm)수단에 플러스 전하가 축적되어 있을 때 산화칼슘 내에 일정량의 마이너스 전하가 모이면 이 전하는 산화칼슘의 내부를 지나, 용기 및 고속 교반(3,500rpm) 수단으로 흐른다. 산화칼슘은 고속 교반(3,500rpm)되기 때문에, 전하가 모이는 양은 각 부분에 따라 다르고 또한 전하가 흐르는 경로나 시간도 다르다. 따라서, 정전기는 조금씩 방전되고 방전시의 방전 경로에 순간적으로 열량을 발생시키면서 산화칼슘은 안정적인 소성이온화 칼슘으로 변환한다.

본 발명에 따른 소성이온화 칼슘 미립자 분말 제조공정에 있어서, pH 조정은 용기 내에 특수 부착된 판에 의한 강제적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도한 소성이온화칼슘 미립자 분말에 순수물을 미세분사하여 사용 가능한 pH 농도를 조정하여 수행된다.

본 발명에 있어서, "항균(antibacterial)"이란 세균(bacteria) 등의 병원성 미생물 또는 위해 미생물의 성장을 저해하는 것뿐만 아니라 이의 생존을 저해하여 살균하는 것을 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서, "항균 조성물"이란 항미생물제를 총칭하는 의미인 항생제와 같은 의미일 수 있고, 항균제, 살균제, 방부제, 보존제 또는 제균제와 같은 의미일 수 있으며, 바람직하게는 그람 양성균 및 그람 음성균의 발육과 생활 기능을 저해하고 이의 생존을 저해할 수 있는 물질을 의미한다.

본 발명의 항균 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 소성이온화 칼슘 분말을 0.01 내지 99.99 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 99 중량%로 포함할 수 있으며, 상기 항균 조성물의 사용방법 및 사용목적에 따라 유효성분의 함량을 적절히 조절할 수 있다.

상기 항균 조성물은 위해 미생물 또는 병원성 미생물, 구체적으로는 그람 양성균 또는 그람 음성균에 대한 항균 활성을 갖는 항균 조성물일 수 있고, 보다 상세하게는 살모렐라균(Salmonella enteritidis), 병원성 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 및 비브리오균(Vibrio sp.)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상에 대해 항균활성을 갖는 항균 조성물이다.

상기 살모넬라균은 그람음성의 통성혐기성간균으로, 유당 분해능이 없고, 인돌을 형성하지 않으며, 황화수소를 생성하지 않아 대장균과 구별된다. 상기 살모넬라균은 매우 중요한 식중독 원인균으로, 살모넬라균의 감염에 의하여 발병되는 질병인 살모넬라증은 장티푸스와 같은 증세를 나타나는 패혈증형과 식중독인 급성위장염형으로 대별된다. 살모넬라균에 의한 식중독은 다른 세균의 감염에 의한 식중독에 비하여 발병률이 높으며, 급격한 발열, 두통, 복통, 설사 및 구토 증세를 동반한다.

상기 병원성 대장균은 사람이나 동물의 장 속에 사는 세균으로, 장 이외의 부위에서 방광염, 신우염, 복막염 또는 패혈증 등을 일으킬 수 있고, 항원형 대장균의 경우 전염성 설사를 일으킬 수 있다. 또한, 음식물 등의 부패의 원인과 관련이 있으며, 분변에 의한 오염 유무의 지표 또는 수질검사의 지표균으로 사용되기도 한다.

상기 황색포도상구균은 자연계에 널리 분포되어 있는 세균의 하나로서 식중독 뿐만 아니라 피부의 화농, 중이염 또는 방광염 등의 화농성 질환을 일으키는 원인균으로 보고되어 있으며, 살모넬라균 및 장염 비브리오균과 함께 식중독의 주요 원인균으로 보고되어 있다. 황색포도상구균의 비교적 열에 강한 세균으로, 이를 사멸하기 위해서는 80℃에서 30분간 이상 열처리를 하여야 하는 것으로 알려져 있고, 식중독의 원인으로 알려진 상기 황색포도상구균이 생산하는 장독소(enterotoxin)은 80℃에서 30분간 이상 열처리를 하여도 파괴되지 않는 것으로 알려져 있다. 따라서, 열처리를 통하여 예방이 가능한 감염형 식중독과 달리 황색포도상구균에 의한 독소형 식중독의 경우 열처리한 식품을 섭취할 경우에도 식중독이 발생할 수 있다. 황색포도상구균에 의해 감염된 식품을 섭취하는 경우, 상기 황색포도상구균의 독소가 위나 장에 흡수되어 구토, 설사 및 복통을 수반한 식중독이 발병될 수 있다.

상기 황색포도상구균은 인체의 어느 부위에서도 정착하여 감염을 일으킬 수 있으므로, 접촉전파(contact transmission)에 의한 감염뿐만 아니라, 공기전파(airborne transmission)에 의한 감염도 가능하며, 특히 피부의 방어기전이 손상된 수술환자나 화상 환자에게 잘 정착하여 치명적인 감염을 일으킬 수 있고, 병원에서 오랜 시간을 근무하는 의료인의 경우, 비강 내 정착율이 높아 공기전파에 의한 감염도 가능한 것으로 보고되어 있다.

상기 폐렴구균은 폐렴쌍구균(Diplococcus pneumonia)이라고도 한다. 그람양성(Gram-positive) 세균이며, 폐렴의 주요 원인이다. 세계적으로 퍼져 있으며, 폐 외에도 여러 부위를 감염시켜 병을 일으킨다.

상기 비브리오균이란 소금 등을 포함한 염이 있는 상태에서 잘 자라는 호염성 세균으로 장염을 일으키는 장염비브리오균(V. parahaemoliticus)과 패혈증을 일으키는 패혈증비브리오균(V. vulnificus)이 대표적이다.

상기 장염비브리오균은 조건무산소성 그람양성 막대균으로, 어패류를 입으로 섭취하는 경우 발병하는, 설사, 복통, 구토 및 발열을 수반하는 감염성 식중독을 일으키는 주요 원인균에 해당된다. 6월 내지 10월에 연안과 염하구의 해수, 퇴적토, 무척추 생물 등에서 주로 발견되며, 주로 꼬막, 바지락, 물미역, 피조개, 새우, 낙지, 물치 또는 망둥이 등의 수산물을 감염시킨다. 상기 수산물에 부착된 장염비브리오균은 냉장고, 도마, 행중, 칼등의 조리기구 및 조리자의 손을 통하여 다른 식품을 오염시킬 수 있으며, 사람이 오염된 이들 식품을 섭취하는 식중독 등이 발병될 수 있다.

본 발명의 항균 조성물은 인간을 포함한 동물에 직접 적용되어 항균 활성을 나타낼 수 있으며, 어류 또는 어패류 등의 해양 생물에 적용되어 어류 또는 어패류 등의 폐사율을 낮추고 생산성을 증가할 뿐만 아니라 인간 등의 해양 생물을 섭취하는 타 동물의 2차 감염을 예방할 수 있다. 상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하며, 소화나 배성 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말한다.

본 발명의 항균 조성물은 소성이온화 칼슘 분말 외에 당질, 단백질, 지질, 비타민류 및 미네랄류를 포함할 수 있다.

상기 당질은 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택될 수 있으며, 일예로 벌꿀, 덱스트린, 수크로오스, 팔라티노스, 포도당, 과당, 물엿, 당알콜(sugar alcohol), 소르비톨, 크실리톨, 말티톨일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 단백질은 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택될 수 있으며, 일예로, 카제인(casein), 유청 단백질(whey protein) 등의 우유 유래 단백질, 대두 단백질, 이들 단백질의 트립신, 펩신 등의 동물 유래 효소 및 뉴트라아제(neutrase), 알칼라아제(alkilase)에 의한 가수분해물일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 지질은 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택될 수 있으며, 일예로, 제1가 포화지방산, 다가 불포화지방산을 포함하는 해바라기유, 채종유(rapeseed oil), 올리브유, 홍화유(safflower oil), 옥수수유, 대두유, 팜유(palm oil), 야자유 등의 각종 식물 유래 유지, 중쇄 지방산(middle-chain fatty acid), EPA, DHA, 대두유래 인지질, 우유 유래 인지질일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 비타민류는 특별한 제한은 없으며, 상기 미네랄류는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택될 수 있으며, 일예로, 인산칼륨, 탄산칼륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 유산칼슘, 글루콘산칼슘, 판토텐산칼슘, 카제인칼슘, 염화마그네슘, 황산제1철, 탄산수소나트륨일 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 당질, 단백질, 지질, 비타민류 및 미네랄류 중 어느 것에 대해서도, 조성물의 항균성이 유지되는 한 상기 구체예에 한정되지 않고 다른 성분을 포함할 수 있으며, 각각의 함량은 항균성이 유지되는 한 제한되지 아니하고, 바람직하게는 전체 조성물 대비 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%일 수 있다.

또한, 상기 항균 조성물은 다양한 형태로 제형화될 수 있으며, 일 예로 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 또는 주사제 등의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 다양한 방법을 통하여 제형화 될 수 있다.

본 발명의 상기 항균 조성물은 항균 활성이 요구되는 다양한 목적 및 용도로 사용될 수 있으며, 구체적으로는 병원성 미생물 감염에 의한 질병의 예방 또는 치료용 조성물, 동물 사료용 조성물, 동물 사료용 첨가물, 식품, 식품 보존제, 식품 첨가제, 음료, 화장료 조성물, 화장품 첨가물 또는 세정제의 용도로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 보존제 조성물에 관한 것이다. 상기 항균 조성물의 유효성분인 소성이온화 칼슘 분말은 식품의 부패의 원인이 되는 위해 미생물 또는 식품에서 번식하여 식중독을 일으키는 세균에 대한 항균력을 가질 뿐만 아니라, 합성 항산화제와 유사한 라디칼 소거능을 가지고 있으므로, 식품의 산화방지 효과가 있으므로 보존제 조성물 특히, 식품 보존제 조성물의 유효성분으로 현저하게 우수한 식품 보존 효과를 갖는다.

상기 보존제 조성물은 세균, 곰팡이 및 효모 등의 위해 미생물 또는 부패 미생물의 증식을 억제하거나 살균하여, 위해 미생물 또는 부패 미생물에 의해 감염되거나 부패될 수 있는 보존대상의 변질, 산패 또는 부패를 방지하고 보존대상의 상태를 유지하기 위하여 사용되는 물질을 의미하며, 바람직하게는 식품, 사료, 화장품 및 의약품으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상에 사용될 수 있는 것을 의미한다. 상기 보존제 조성물 중, 식품에 사용되는 조성물을 식품 보존제 조성물이라 한다.

상기 식품 보존제 조성물은 식품의 변질, 산패 또는 부패를 방지하기 위하여 첨가되는 물질을 의미하며, 식품 보존제 조성물은 미생물의 성장을 억제함과 동시에 식품의 맛, 향 등 경시변화를 제어할 수 있을 것이 요구된다.

상기 보존제 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 상기 항균 조성물을 0.01 내지 99.9 중량부 또는 0.1 내지 50 중량부 포함하는 것일 수 있다.

또한, 상기 항균 조성물을 포함하는 상기 항균 조성물 외에 보존제 조성물에 포함되는 통상의 물질을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 보존제 조성물은 보존제 조성물은 본 발명의 효과를 제한하지 않는 범위 내에서, 종래의 합성 보존제 또는 유기산 혼합물을 함께 사용할 수 있다. 또한, 상기 보존제 조성물이 식품 보존제 조성물인 경우, 식품류의 보존성을 증가시키기 위한 목적으로 식품학적으로 허용되는 용매 또는 희석제를 추가로 첨가될 수 있다.

상기 보존제 조성물이 식품 보존제 조성물인 경우, 상기 유기산은 식품에 사용가능한 산인 젖산, 초산, 시트르산, 사과산 등을 사용할 수 있으며, 일 예로, 항균력이 크고 자극적인 맛이나 냄새를 갖지 않는 젖산일 수 있다. 또한, 상기 유기산의 염류가 사용될 수 있으며, 상기 유기산의 염류의 경우, 상기 유기산의 짝염기를 갖고 있어 완충 효과를 가지므로 항균제 조성물의 외부환경에 의한 pH 변화를 줄일 수 있다.

상기 식품 보존제 조성물은 다양한 식품에 사용될 수 있다. 상기 식품 보존제 조성물은 어류, 육류 및 야채류 등과 같은 천연 식품이나 생면 등을 포함한 면, 호빵 등을 포함한 빵, 떡, 즉석 스프 등의 가공 식품이나 포장식품 등에 사용될 수 있으며, 일 예로 수산가공품, 식품가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 건강보조식품, 조미식품, 제빵 및 제과류, 유가공품, 절임식품, 발효식품 또는 음료 등에 사용될 수 있으나, 이의 종류에 한정되는 것은 아니다.

상기 식품 보존제 조성물은 식품의 제조과정에 직접 첨가될 수 있으며, 첨가되는 방법으로는 일 예로 상기 조성물에 식품을 침지하거나, 상기 조성물을 식품에 분무하는 방법일 수 있다. 상기 식품을 침지시켜 식품 보존제 조성물을 처리하는 방법은 소성이온화 칼슘 분말의 농도를 기준으로 0.5 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 1 내지 7.5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 중량%가 되도록 제조한 상기 식품 보존제 조성물을 포함하는 침지액에서 세척하거나, 30초 내지 30분 동안 침지하는 단계를 포함할 수 있으나, 상기 침지액의 농도 및 침지 시간은 식품의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있다. 또한, 가공육이나 가공식품의 경우에는 본 발명의 식품 보존제 조성물 적량을 가공초기에 식품에 첨가하는 방법으로 식품 보존제 조성물을 처리할 수 있으며, 포장육과 같은 미가공 식품의 경우에는 식품의 외표면에 도포하는 방법으로 식품 보존제 조성물을 처리할 수 있다.

상기 식품 보존제 조성물의 처리량은 처리 대상 식품의 특성에 따라 조절할 수 있으며, 일 예로 과자 등과 같은 지방질이 적은 식품의 경우는 소량의 첨가만으로 보존효과를 높일 수 있으므로, 소량만을 처리할 수 있다. 따라서, 구체적으로 식품에 대하여 첨가하는 비율은 제한이 없으며, 식품의 특성이나 맛을 유지하는 범위 내에서 적절한 양을 선택할 수 있으며, 수산가공품, 식품가공품, 어육제품, 조미식품, 제빵 및 제과 식품, 유가공품 또는 발효식품 등을 포함하는 모든 종류의 제품에 대하여 상기 식품 보존제 조성물을 적정량으로 사용함으로써 식품의 보존성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 식품 고유의 맛 등을 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 식품 보존제 조성물로 식품을 처리하는 단계를 포함하는 식품 보존 방법을 제공한다.

상기 식품을 처리하는 단계는 상기 식품 보존제 조성물을 포함하는 침지액에 식품을 침지시키거나, 상기 식품 보존제 조성물을 식품에 첨가하거나, 상기 식품 보존제 조성물을 식품에 분무하는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 식품 보존제 조성물을 포함하는 침지액에 식품을 침지시켜 식품 보존제 조성물을 처리하는 방법은 소성이온화 칼슘 분말의 농도를 기준으로 0.5 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 1 내지 7.5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 중량%가 되도록 제조한 상기 식품 보존제 조성물을 포함하는 침지액에서 상기 식품을 세척하거나, 30초 내지 30분 동안 침지시켜 수행할 수 있다. 일 예로 도 1에 기재된 수산 가공품 제조 공정 중, 2차 세척 단계의 세척액에 식품 보존제 조성물을 첨가하여 침지 또는 세척하는 방법으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 치료 또는 예방용 조성물을 제공한다.

상기 식중독이란 자연독이나 유해물질이 함유된 음식물을 섭취함으로써 생기는 급성 또는 만성적인 질환으로, 주로 발열, 구토, 설사 및 복통 등의 증세를 수반한다. 상기 식중독은 원인물질에 따라 세균성 식중독, 화학성 식중독, 자연독 식중독 및 미생물 독성대사물질에 의한 식중독으로 구분할 수 있으며, 상기 세균성 식중독은 감염성 식중독 및 독소형 식중독으로 구분할 수도 있다.

식중독의 대부분은 세균에 의하여 생기는 세균성 식중독으로서, 살모넬라균, 장염 비브리오균 또는 병원성 대장균 등에 의한 감염성 식중독과 황색포도상구균 또는 보둘리누스균 등이 생성한 독소에 의한 독소형 식중독이 가장 일반적이다.

본 발명의 식중독 감염에 의한 질병의 예방 또는 치료용 조성물은 소성이온화 칼슘 분말 이외에 제형 및 사용방법에 따라 약리학적으로 사용가능한 담체나 부형제를 부가로 포함할 수 있으며, 본 발명의 조성물 단독으로 또는 식중독 원인균에 의한 감염의 치료제로서의 효능 증진을 위해 다른 약학적 활성성분과 조합하여 투여될 수 있다. 이 경우 식중독의 예방 또는 치료용 조성물 내 소성이온화 칼슘 분말의 함량은 0.001 내지 99 중량%일 수 있다. 조성물 내 유효성분의 함량이 0.001 중량% 미만인 경우 효과적인 효능을 위해선 다량의 투여가 필요할 수 있으며, 99 중량% 초과하는 경우 사용량에 비해 효능이 일정할 수 있어 비경제적일 수 있다. 또한, 사용방법 및 사용목적에 따라 식중독에 의한 질병의 예방 또는 치료용 조성물은 소성이온화 칼슘 분말의 함량을 적절히 조절할 수 있다.

본 발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으며, 바람직하게는 경구로 투여될 수 있으나, 이의 제형은 사용방법에 따라 달라질 수 있으므로 하기 기술한 바에 한정되는 것은 아니다. 제형의 예로는 경고제(PLASTERS), 과립제(GRANULES), 로션제(LOTIONS), 산제(POWDERS), 시럽제(SYRUPS), 액제(LIQUIDS AND SOLUTIONS), 에어로솔제(AEROSOLS), 연고제(OINTMENTS), 유동엑스제(FLUIDEXTRACTS), 유제(EMULSIONS), 현탁제(SUSPESIONS), 침제(INFUSIONS), 정제(TABLETS), 주사제(INJECTIONS), 캅셀제(CAPSULES) 및 환제(PILLS) 등이 있다.

더 나아가 본 발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화될 수 있다.

상기 약리학적으로 허용가능한 담체, 또는 희석제, 보존제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 용해제, 감미제, 착색제, 삼투압 조절제, 산화방지제 등의 부형제는 제형에 따라 통상의 물질을 사용할 수 있으며, 제제화하는 경우 충진제, 증량제, 습윤제, 붕해제 또는 계면활성제를 사용할 수 있다. 대표적인 희석제 또는 부형제로는 물, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 락토스, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르, 리퀴드 파라틴 및 생리식염수가 있다.

구체적으로는 제형에 따라 경구투여의 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있고, 비경구투여의 경우, 멸균된 수용액, 비수성용제 또는 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등을 사용할 수 있다. 상기 비수성용제 또는 현탁제는 일예로 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등 일 수 있으며, 상기 좌제는 일예로 위텝솔, 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지 또는 글리세로제라틴 등일 수 있다.

또한, 추가로 본원발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물은 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 담체와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 카보하이드레이트, 아스코르브 산(ascorbic acid) 또는 글루타치온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이팅 물질(chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers)들과 함께 사용될 수 있다.

본 발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물의 투여량 또는 사용량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도 등을 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 예컨대 1일 유효 투여량은 통상적으로 성인(70 kg)의 경우, 10 내지 5000 mg/kg이며 바람직하게는 100 내지 3000 mg/kg이고, 하루 1 내지 수회 투여될 수 있으며, 바람직하게는 하루 1 내지 3회 투여될 수 있다.

투여량은 여러 가지 조건에 따라 변동가능하기 때문에, 상기 투여량에 가감이 있을 수 있다는 사실은 당업자에게 자명하며, 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 투여횟수는 원하는 범위 내에서 하루에 1회, 또는 수회로 나누어 투여할 수 있으며, 투여 기간도 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물은 그대로 경구투여하는 것 이외에, 임의의 음식물에 첨가하여 일상적으로 섭취할 수도 있다.

본 발명의 식중독의 예방 또는 치료용 조성물은 우수한 식중독 균, 구체적으로, 황색포도상구균, 장염 비브리오균, 살모넬라 타이피무리움 및 대장균에 대한 항균 효과에 의한 감염의 예방 또는 치료 효과를 제공할 뿐만 아니라, 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하는 것이므로 장기간 복용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 상기 식품 조성물은 바람직하게는 기능성 식품 조성물일 수 있다.

본 명세서에서 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 의도이다.

본 발명의 항균 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

본 발명에서 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독의 예방 또는 개선용 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 소성이온화 칼슘 분말 100 중량부 당 0.01 내지 20 중량부 범위에서 선택될 수 있다.

또한, 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독의 예방 또는 개선용 식품에 있어서, 상기 소성이온화 칼슘 분말의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 동물 사료용 조성물을 제공한다.

상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하며, 소화, 배설 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말하고, 구체적으로는 극피동물, 갑각류, 연체동물, 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류일 수 있으며, 바람직하게는 수산가공품의 대상이 되는 어류, 갑각류를 포함하는 절지동물, 극피동물, 연체동물, 가금류를 포함하는 조류 또는 포유류일 수 있다.

상기 동물 사료용 조성물은 상기 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물에 곡물, 식물성 단백질 사료, 동물성 단백질 사료, 당분 또는 유제품을 추가로 포함할 수 있다. 상기 곡물은 구체적으로는 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀일 수 있고, 상기 식물성 단백질 사료는 구체적으로는 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것일 수 있으며, 상기 동물성 단백질 사료는 구체적으로는 혈분, 육분, 골분 및 생선분일 수 있고, 상기 당분 또는 유제품은 구체적으로는 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분일 수 있다.

상기 동물 사료용 조성물은 추가로 영양 보충제, 소화 및 흡수 향상제, 성창 촉진제 또는 질병 예방제와 같은 성분을 함께 사용할 수 있다.

본 발명의 동물 사료용 조성물에 포함되는 항균 조성물은 사료의 사용목적 및 사용조건에 따라 달라질 수 있으며, 일 예로 최종 생산된 사료 1kg을 기준으로 상기 항균 조성물이 0.1g 내지 100g 포함될 수 있다.

또한, 상기 사료용 조성물은 성분들의 분쇄정도에 따라 경점성의 조립 또는 과립 물질로 제조될 수 있으며, 상기 조성물은 메시(mesh)로 공급되거나 추가 가공 및 포장을 위해 원하는 분리된 형상으로 형성시킬 수 있으며, 저장을 위해 펠렛화, 팽창화 또는 압출 공정을 거칠 수 있으며, 저장의 용이성을 위해 바람직하게는 과잉의 물을 건조 제거될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 세정제를 제공한다. 상기 세정제는 바람직하게는 의류용 세제, 식기 세척제, 식품 세정제, 가전제품 세척제일 수 있다. 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 더욱 바람직하게는 주방용품 또는 식품세척 등을 포함하는 각종 생활용품의 세척이나 항균성 부여를 목적으로 사용할 수 있다.

상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 세정제 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가제와 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으며, 제품화를 위하여 포장을 위해 통상의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 세정제 중 항균 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위, 적용대상물품 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 내지 50 중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.

이와 같이 본 발명의 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물은 식품의 부패 및 식중독 등의 질병의 원인이 되는 위해 미생물에 대한 우수한 항균활성을 갖고 있고, 식품에 대한 위해 미생물의 감염을 차단하고, 감염된 미생물을 사멸시킬 수 있고, 식품의 산화를 방지할 수 있다. 또한, 소성이온화 칼슘 분말은 소성공정에 의해 40%가 제거되어 불순물을 거의 100%로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 항균물질 또는 식품 보존제에 사용되는 물질 등과 달리 폐기되는 패각류로부터 제조된 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하고 있으므로, 부작용 등이 문제되지 아니하고, 경제적으로도 유리하여 산업적으로 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘 미립자분말 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 pH 측정값을 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 불순물 측정결과를 보여주는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 항균성 측정결과를 보여주는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 살균성 측정결과를 보여주는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 인체 피부에 대한 안정성 측정결과를 보여주는 것이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 1> 소성이온화 칼슘 분말의 제조

도 1은 본 발명의 소성이온화칼슘 수용액의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다. 1단계에서 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.

이어서, 2단계에서 건조된 패각류를 가열 및 소성시켜 건조된 패각류에 포함된 유기물 및 잔류 독성을 제거하여 산화칼슘을 제조한다. 이때 건조된 패각류를 2100 내지 2300℃에서, 용량에 따라 3시간 내지 5시간 동안 가열 및 소성시킴으로써 소성산화칼슘을 제조할 수 있다.

여기서 패각류를 구성하는 성분인 탄산칼슘(CaCO3)은 소성되어 고체상태의 산화칼슘(CaO)으로 전환된다. 이어서, 3단계에서 제조된 산화칼슘을 건식 미립자 밀링 분쇄하여 산화칼슘 미립자분말을 제조한다. 이때 분쇄된 산화칼슘분말의 입자직경은 10㎛이하일 수 있다. 여기서 산화칼슘분말의 입자직경이 10㎛를 초과하게 되면 물과 혼합하여 산화칼슘용액을 제조할 때 잘 섞이지 않게 되는 문제점이 있지만 10㎛이하의 입자직경을 갖는 산화칼슘분말은 물에 잘 섞이게 된다.

이어서, 4단계에서 산화칼슘분말을 고속 교반(3,500rpm)하여 소성산화칼슘을 제조한다. 여기서 제조된 산화칼슘분말은 강알칼리성이다.

5단계에서 용기 내에 특수 부착된 판에 의한 강제적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도하여 소성이온화칼슘 미립자 분말을 제조한다.

이어서, 6단계에서 용기 내에 특수 부착된 판에 의한 강제적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도한 소성이온화칼슘 미립자 분말에 순수물을 미세분사하여 사용 가능한 pH 농도를 조정하여 제조한다.

이어서, 7단계에서 pH 농도를 조정한 분말은 가지고 사용에 맞게 제품화에 하여 포장 제조한다.

하기 표 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 소성이온화 칼슘 수용액의 산화칼슘분말의 함량비에 따른 수소이온농도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 pH 측정값을 나타내는 것이다.

소성이온화칼슘 (g/10ml)	pH 측정값
0.01	12.398
0.02	12.401
0.03	12.411
0.04	12.416
0.05	12.421

상기 표 1 및 도 2에서 보듯이, 물 10ml에 용해되는 산화칼슘분말이 0.01g에서 0.05g으로 증가할수록 pH 값은 12.398에서 12.421로 점차적으로 증가하는 것을 볼 수 있는데, 산화칼슘분말은 물에 녹을수록 알칼리성이 강해짐을 나타낸다.

<시험예 1> 소성이온화 칼슘 분말의 불순물 측정

하기 표 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 소성이온화 칼슘 분말의 불순물 제거효과를 측정한 것이다. 비교를 위해 천연 항균제를 비교예로 사용하였다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 불순물 측정결과를 보여주는 것이다.

	실시예 1	비교예
칼슘(mg/100g)	41.59	52,005.92
철(mg/100g)	불검출	126.43
인(mg/100g)	불검출	13.15
칼륨(mg/100g)	0.27	10.61
마그네슘(mg/100g)	불검출	199.27
망간(mg/100g)	불검출	2.60
게르마늄(㎍/100g)	불검출	4.69
나트륨(mg/100g)	1.04	32.74
아연(mg/100g)	불검출	0.15
구리(mg/100g)	불검출	0.51

상기 표 2 및 도 3에서 보듯이, 본 발명의 실시예 1에서 제조된 소성이온화 칼슘 분말은 불순물이 거의 제거된 것을 확인할 수 있다.

<시험예 2> 소성이온화 칼슘 분말의 항균성 측정

상기 실시예에 따라 제조된 소성이온화 칼슘의 항균성을 ASTM E2315-16의 시험방법에 따라 측정하였다. 시험균주로 Escherichia Coil ATCC 25922, Staphylococus aureus ATCC 6538 및 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352를 사용하여 반응온도 22±2 ℃ 조건에서 24시간 동안 반응시킨 다음 하기 수학식 1에 따라 항균 활성치를 산술하였다. 비교를 위해 천연 항균제를 비교예로 사용하였다. 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 항균성 측정결과를 보여주는 것이다.

상기 식에서

A : 무가공 시편의 접종직후의 생균수의 평균치

B : 무가공 시편의 24시간 후의 생균수의 평균치

C : 항균가공 시편의 24시간 후의 생균수의 평균치

	실시예 1	비교예
대장균	5.91 log	2 log
황색포도상구균	4.34 log	3.4 log
폐렴구균	> 6.34 log	3.5 log

상기 결과는 log 1 이상인 경우 항균 활성치 90% 이상, log 2 이상인 경우 항균 활성치 99% 이상, log 3 이상인 경우 항균 활성치 99.9% 이상, log 4 이상인 경우 항균 활성치 99.99% 이상, log 5 이상인 경우 항균 활성치 99.999% 이상 및 log 6 이상인 경우 항균 활성치 99.9999% 이상으로 해석된다.

상기 표 3 및 도 4에서 보듯이, 본 발명에 따라 제조된 소성이온화 칼슘 분말은 항균효과가 매우 우수한 것을 알 수 있다.

<시험예 3> 소성이온화 칼슘 분말의 살균성 측정

상기 실시예에 따라 제조된 소성이온화 칼슘의 살균성을 국립환경과학원 고시 제2019-70호의 시험방법에 따라 측정하였다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 살균성 측정결과를 보여주는 것이다.

	실시예 1
메칠이소치아졸리논(MIT)	불검출
메칠클로로이소치아졸리논(CMIT)	불검출

상기 표 4 및 도 5에서 보듯이, 본 발명에 따라 제조된 소성이온화 칼슘 분말은 살균효과가 매우 우수한 것을 알 수 있다.

<시험예 4> 인체 피부에 대한 안전성 확인

상기 실시예에 따라 제조된 소성이온화 칼슘이 인체피부에 안전한지 확인하기 위하여, 피부 안전성 검증 실험을 수행하였다. 이를 위해 피부누적 자극시험을 실시하였다. 건강한 30명의 성인을 대상으로 Van der Bend를 이용하여 등 부위에 24시간 첩포한 후 제거하여 소성이온화 칼슘이 피부에 자극을 주는지 여부를 측정하였다. 첩포 제거 20분 후와 24시간 및 48시간 후 관찰하였다. 매회 피부에 나타난 반응의 정도를 하기 수학식 2를 이용하여 점수화하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 상기 시험 대상자의 평균연령은 40.74±9.63세였으며, 최고 연령자는 50세, 최소 연령자는 21세였다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소성이온화칼슘의 인체 피부에 대한 안정성 측정결과를 보여주는 것이다.

반응도에서 ±는 1점, +는 2점 및 ++는 4점의 점수를 부여하며, 평균반응도가 3 미만일 때 안전한 조성물로 판정된다.

상기 표 5 및 도 6에서 보듯이, 본 발명에 따라 제조된 소성이온화 칼슘 분말은 인체 피부 일차자극 측면에서 저자극 범주의 물질로서 인체 피부에 안전한 물질로 판정되었다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (6)

1. 소성이온화 칼슘 분말을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물로서,
   상기 소성이온화 칼슘 분말은,
   (S1) 패각류를 세척하여 이물질 및 불순물을 제거하는 단계;
   (S2) 상기 단계 (S1)에서 세척된 패각류를 건조시킨 다음 분쇄하는 단계;
   (S3) 상기 단계 (S2)에서 분쇄된 패각류를 2100 내지 2300℃에서 2 내지 5시간 동안 소성화시켜 소성 산화 칼슘을 수득하는 단계;
   (S4) 상기 단계 (S3)에서 수득된 소성 산화 칼슘을 건식 미립자 분쇄하여 소성 산화 칼슘 분말을 제조하는 단계;
   (S5) 상기 단계 (S4)에서 수득된 소성 산화 칼슘 분말을 3,500rpm에서 5 내지 7시간 동안 교반하여 강제적인 정전기를 발생시킴으로써 마이너스 이온반응을 유도하여 소성이온화 칼슘 미립자 분말을 제조하는 단계; 및
   (S6) 상기 단계 (S5)에서 수득된 소성이온화 칼슘 미립자 분말에 정제수를 미세분사하여 pH가 12 내지 pH 13이 되도록 조정하는 단계;를 포함하여 제조되고,
   상기 항균 조성물은 당질, 단백질, 지질, 비타민류 및 미네랄류를 전체 조성물 대비 0.1 내지 15 중량% 포함되며,
   상기 당질은 벌꿀, 덱스트린, 수크로오스, 팔라티노스, 포도당, 과당, 물엿, 당알콜(sugar alcohol), 소르비톨, 크실리톨, 말티톨 중 어느 하나이고,
   상기 단백질은 우유 유래 단백질, 대두 단백질, 이들 단백질의 트립신, 펩신의 동물 유래 효소 및 뉴트라아제(neutrase), 알칼라아제(alkilase)에 의한 가수분해물 중 어느 하나이며,
   상기 지질은 제1가 포화지방산, 다가 불포화지방산을 포함하는 해바라기유, 채종유(rapeseed oil), 올리브유, 홍화유(safflower oil), 옥수수유, 대두유, 팜유(palm oil), 야자유 중 어느 하나의 식물 유래 유지, 중쇄 지방산(middle-chain fatty acid), EPA, DHA, 대두유래 인지질, 우유 유래 인지질 중 어느 하나이고,
   상기 미네랄류는 인산칼륨, 탄산칼륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 유산칼슘, 글루콘산칼슘, 판토텐산칼슘, 카제인칼슘, 염화마그네슘, 황산제1철, 탄산수소나트륨 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균 조성물.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   살모렐라균(Salmonella enteritidis), 병원성 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴구균(Streptococcus pneumoniae) 및 비브리오균(Vibrio sp.)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상에 대해 항균활성을 갖는 것을 특징으로 하는 항균 조성물.
4. 제 1 항 또는 제 3 항의 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식품 보존제 조성물.
5. 제 1 항 또는 제 3 항의 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 치료 또는 예방용 조성물.
6. 제 1 항 또는 제 3 항의 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 식중독 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물.

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