KR102308922B1 - 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물의 제조방법 - Google Patents

산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 산화질소수 및 수소수를 각각 제조하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10); 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 함유한 배지에서 배양된 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스를 포함하는 미생물 복합균을 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효 단계(S20); 및 핵산 분해생성물 및 미강 분말을 상기 진피 발효물에 혼합하여 발효를 진행하는 2차 발효 단계(S30);를 포함하고, 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물의 제조방법{Manufacturing method of feed composition for improving immune and bowel function of chicken using water containing nitrogen oxides and hydrogen}
본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 발효공정의 최적화를 통해 발효율을 향상시킨 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물에 적용 가능하다.
인체 내 활성산소 수치를 감소시키는 항산화(SOD) 작용과 혈관을 확장하여 심혈관 계통의 건강을 증진시키는데 산화질소(NO)가 기여한다는 연구결과에 따라 1980년대부터 산화질소에 대한 연구가 본격적으로 시작되어 왔다. 특히, 이와 같은 산화질소의 연구는 내피 세포 유래 평활근 이완인자(EDRF, endothelial-derived relaxing factor)의 발견에서 비롯되는데, 혈관의 내피 세포에서 미지의 강력한 혈관 이완인자(EDRF)가 생산된다는 보고가 있었고, 이 EDRF의 실체가 산화질소(NO)라는 것이 증명되었다.
산화질소(NO)는 L-아르기닌에서 일산화질소(NO) 생성요소(NITRIC-OXIDE SYNTHASE : NOS)에 의해 L-시트룰린과 같이 생산되며, 인체 내에서 작용은 혈관계에서 혈관 내피세포에서 생성되어 혈관 평활근의 구아닐산 고리화 효소를 활성화하고 고리형 GMP를 생산하여 혈관을 이완시킨다는 연구 결과가 보도된 바 있고, 그 연구가 진행됨에 따라 산화질소(NO)가 심혈관계에서 핵심적인 역할을 수행하는 신호 전달 분자일 뿐만 아니라 그 외에도 여러 가지 다른 기능도 수행한다는 사실이 잇달아 밝혀졌다. 즉, 산화질소수를 음용하게 되면 소화촉진, 피로회복, 중성지방 개선, 편두통 개선, 피부질환 개선, 매끈한 피부에 도움을 주게 되고, 당뇨환자 손발 저림 완화, 상처부위 복원 개선, 장 해독이나 혈액순환 및 숙면에 도움을 주며,알코올 분해 촉진 및 숙취 조기 해소와 변비, 숙변 해소 및 인체의 노폐물 배출을 촉진하는 것으로 알려져 있다.
그러나, 이러한 산화질소는 실내 공기질의 오염, 식생활에서의 영양소 섭취 결핍, 운동부족, 과로, 약물 복용 등 여러 가지 원인에 의해 혈관 내피 세포에서 인체 생리작용에 필요한 충분한 양을 스스로 생성하지 못하기 때문에 외부에서 여러 가지 수단에 의해 직간접적으로 공급을 받아야 한다. 종래의 살균 기능을 갖는 물의 제조장치는 산화질소(NO)가 함유되지 않을 뿐만 아니라, 종래의 산화질소 함유수 제조 기술은 대기압 상태에서 방전할 수 밖에 없으므로 소량의 산화질소만 생성되어 대량의 산화질소 함유수를 제조할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하는 기술로서, 공개특허 제2020-0111573호는 대량의 산화질소 함유수를 제조할 수 있는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템을 개시하고 있다.
또한, 일반적으로 수소수는 물에 수소가스가 1ppm 가량 용해된 물로 인체 내의 활성산소를 제거하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 수소수를 음용하는 방법으로는 수소를 물리적 또는 화학적인 방법으로 발생시켜 정수기 등에 적용하여 이용하는 것으로서, 생성된 수소가스를 물에 용해시켜 음용하는 방법이 주된 방법이다. 수소를 효과적으로 발생시키는 방법 중에서 물을 전기화학적으로 전기분해하는 방법은 일반적으로 알려져 있다. 이 방법에 사용되는 전기분해 장치는 양극(anode, 산화반응이 일어나는 전극)과 음극(cathode, 환원반응이 일어나는 전극)으로 이루어진 전극 쌍을 갖는 전기분해셀이나 양극, 음극 및 이들 사이에 배치된 중성막 또는 이온 교환막을 포함하는 구성을 갖는 전기분해셀을 사용하도록 구성된다.
종래에는 산화질소수 및 수소수를 혼합한 혼합함유수에 대한 연구가 진행된 적이 없으며, 특히 산화질소수 및 수소수를 혼합한 혼합함유수를 대량으로 저비용으로 생산할 수 있는 기술이 개발된 사례가 없었으나, 본 발명의 출원 전에 본 발명자들은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 저비용으로 대량 생산이 가능한 혼합함유수 제조시스템을 개발하였다.
이에, 본 발명자들은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 식물 발효추출물을 함유하는 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물을 연구하던 중, 산화질소수 및 수소수 혼합함유수에서 발효율이 높은 최적의 미생물 복합균을 선정하고 최적의 발효 공정을 확립함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 공개특허 제2020-0111573호 (공개일자 2020. 09. 29)
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물을 발효율이 높은 최적의 미생물 복합균으로 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효단계를 통해 발효율을 향상시킨 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 미생물 복합균이 일정 균체 농도 및 최적의 균체 농도비에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어함으로써 진피발효율을 향상시킨 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화질소수 및 수소수를 각각 제조하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 를 제조하는 단계(S10); 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 함유한 배지에서 배양된 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 포함하는 미생물 복합균을 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효 단계(S20); 및 핵산을 효소분해 처리 또는 가수분해 처리로 저분자화시켜 제조한 핵산 분해생성물 및 미강을 분쇄하여 제조한 미강 분말을 상기 진피 발효물에 혼합하여 발효를 진행하는 2차 발효 단계(S30);를 포함하고, 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10)는, 방전극에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전 불꽃을 발생하는 방전수단이 있는 산화질소생성공급장치에서 생성된 플라즈마기체를 고압으로 송풍하는 단계(S12); 및 수소수 공급장치로부터 공급되는 수소수를 수용하는 수소수 수용실 내에 상기 산화질소생성공급장치에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고, 상기 수소수 수용실 내에 구비된 플라즈마버블발생수단에 의해 상기 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S14);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 발효제어부는 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달하고 상기 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)의 균체 농도비가 1~3:1일 경우에만 2단계 발효가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 균체 농도비가 2:1인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 S14단계 이후에, 상기 제조된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 펌프(45)에 의해 압송시켜 나노버블처리실(63)을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻는 단계(S16);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물을 발효율이 높은 최적의 미생물 복합균으로 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효단계를 통해 진피 발효율이 향상된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있고, 이를 통해 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물에 적용 가능하다.
또한, 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 미생물 복합균이 일정 균체 농도 및 최적의 균체 농도비에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어함으로써 진피 발효율이 향상된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법의 흐름도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전장치의 전체 종단면 구성도이다.
도 4은 도 3의 A-A'선 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회오리변환수단의 전체를 나타낸 사시도이다.
도 6는 본 발명의 회오리변환수단의 전체를 나타낸 평면 구성도이다.
도 7의 (a)는 도 6의 B-B'선 단면상태의 변환날개 단면도이고, (b)는 변환날개의 평면도이며, (c)는 (b)의 CC'선 단면상태의 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 방전장치의 통기관 및 외측통기관의 요부 구성을 보인 분리 사시도이다.
도 9은 본 발명에 따른 플라즈마버블발생수단을 나타낸 종단면 구성도이다.
도 10는 본 발명에 따른 콜로이드발생부를 나타낸 종단면 구성도이다.
도 11의 (a)는 도 11의 D-D'선 단면 구성도이고, (b)는 E-E'선 단면 구성도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 별도로 정의 되지 않는 한 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 화학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법은, 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10); 미생물 복합균을 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효 단계(S20); 핵산 분해생성물 및 미강 분말을 상기 진피 발효물에 혼합하여 발효를 진행하는 2차 발효 단계(S30);를 포함하고, 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
육계는 식육용의 닭을 지칭한다.
본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공하 기 위한 것으로, 본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법은 원료를 투입하고 발효 및 숙성이 진행되는 발효용기 및 발효 공정을 제어하는 발효제어부를 포함하는 발효장치를 통해 제조된다. 여기서, 원료는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수, 진피, 핵산 분해생성물, 미강 등 발효 공정에 투입되는 소재이다.
산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10)는 산화질소수 및 수소수를 각각 제조하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조한다.
상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10)는, 방전극에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전 불꽃을 발생하는 방전수단이 있는 산화질소생성공급장치에서 생성된 플라즈마기체를 고압으로 송풍하는 단계(S12), 및 수소수 공급장치로부터 공급되는 수소수를 수용하는 수소수 수용실 내에 상기 산화질소생성공급장치에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고, 상기 수소수 수용실 내에 구비된 플라즈마버블발생수단에 의해 상기 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S14)를 포함한다.
본 발명은 상기 S14단계 이후에, 상기 제조된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 펌프(45)에 의해 압송시켜 나노버블처리실(63)을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻는 단계(S16)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수의 제조에 대한 상세한 설명은 후술한다.
1차 발효 단계(S20)는 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 함유한 배지에서 배양된 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 포함하는 미생물 복합균을 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 진피(Citrus Unshiu Peel)는 운향과의 귤(Citrus unshiu Markovich)의 성숙한 과실의 껍질을 건조시킨 것을 의미한다. 방향성 건위약으로 위염, 소화불량 등에 쓰이며, 진토, 진해, 거담제로서 사용된다. 본 발명에서 진피는 상업적으로 판매되는 것을 구입하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 미생물 복합균인 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 함유한 배지에서 배양된 우점종 중에서 선정하였다.
본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스를 포함하는 미생물 복합균을 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득한 점에 특징이 있다.
산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물을 유산균으로 발효시킬 경우 발효율이 높지 않다. 이에 본 발명자는 다양한 종류의 미생물을 접종하여 발효율을 분석한 결과 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스를 포함하는 미생물 복합균을 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시킬 경우 발효율이 가장 높음을 확인하였다.
발효율은 균체 농도를 기준으로 측정하였으며, 유산균의 일종인 락토바실러스 플란타룸으로 발효시킬 경우는 본 발명의 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스를 포함하는 미생물 복합균 대비 균체 농도가 26%이고, 사카로미세스 세레비지애만으로 발효시킬 경우는 61%, 바실러스 서브틸리스만으로 발효시킬 경우는 58%라는 점에서, 본 발명에 따른 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스를 포함하는 미생물 복합균의 발효율이 가장 우수하였다.
이때, 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도, 즉, 1.5×106 cfu/㎖ ~ 2.5×106 cfu/㎖에 도달할 경우에 발효율이 높았다. 이때, 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스의 균체 농도비는 2:1이다.
본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물을 사카로미세스 세레비지애 및 바실러스 서브틸리스로 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효단계를 통해 진피 발효율이 향상된 육계의 면역 및 장기능을 개선할 수 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.
2차 발효 단계(S30)는 핵산을 효소분해 처리 또는 가수분해 처리로 저분자화시켜 제조한 핵산 분해생성물 및 미강을 분쇄하여 제조한 미강 분말을 상기 진피 발효물에 혼합하여 발효를 진행하는 단계이다.
핵산 분해생성물은 핵산을 효소분해 처리 또는 가수분해 처리로 저분자화시켜 핵산 분해 생성물을 제조할 수 있다.
상기 핵산 분해생성물은 뉴클레오프로테인 및/또는 DNA를 효소분해 처리 또는 가수분해 처리하여 얻어진 디옥시올리고뉴클레오티드, 디옥시모노뉴클레오티드 또는 올리고펩티드를 함유하는 분해생성물, 또는, RNA를 효소분해 처리 또는 가수분해 처리하여 얻어진 올리고뉴클레오티드 또는 모노뉴클레오티드를 함유하는 분해생성물을 포함한다.
상기 핵산 분해생성물은 연어, 송어, 청어, 가다랭이 및 대구로 이루어진 군에서부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 연어를 사용할 수 있다. 본 실시예에 따른 핵산 분해생성물은 상기 연어의 이리(milt)에서 추출하여 정제하여 사용하였다.
상기 핵산 분해성성물은 이중 사슬, 단사슬 또는 고리 형상이어도 된다. 핵산의 공급원은 동물, 식물, 미생물 등과 같은 다양한 생물이다. 수산 가공상 폐기물인 어류, 특히 연어,송어, 청어, 가다랭이 및 대구의 정소(이리)는 특히 DNA를 많이 포함하고 있어 유용하게 사용할 수 있다. 이와 같은 어류 이리로부터 DNA를 얻기 위해서는, 일본 공개특허공보 제2005-245394호에 기재되어 있는 추출ㆍ정제 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 우선 연어의 이리를 굵직굵직하게 분쇄시키고, 분쇄된 연어의 이리에 DNA가 분해되지 않는 조건하에서 단백질 분해 효소(프로테아제) 처리를 실시한 후, 효소처리한 용액을 여과시킨다. 그리고 분획 분자량이 2,000∼1,000,000인 중공사(中空絲) 막을 이용하여 여과액에 투석(dialysis) 처리를 실시하는 것에 의해, 분해된 단백질 및 이온류를 제거하는 동시에 DNA를 농축시킨다. 또한, 투석 처리를 실시한 용액에서 DNA염으로 침전시키거나 또는 용액을 농축시켜, 이들 침전물 또는 농축물을 회수한다. 이러한 방법으로 얻어진 DNA염을 건조시킨 분말상(粉末狀) DNA염을 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물 중에 포함되는 핵산 분해생성물로 이용할 수 있다.
DNA 및 RNA를 처리하는 효소는 뉴클레아제(nuclease)를 예로 들 수 있는데, 특히 푸른곰팡이로부터의 뉴클레아제가 바람직하다. 올리고펩티드는 어류의 이리 등에 함유된 뉴클레오프로테인(핵단백질)을 프로테아제로 가수분해하여 얻을 수 있다. 상기 프로테아제는 트립신(trypsin)을 주체로 하는 것이다. 트립신은 높은 특이성을 갖는 세린(serine) 프로테아제로, 아르기닌(arginine) 및 리신(lysine)의 카르복시기(carboxyl) 측에서 펩티드 결합을 선택적으로 가수분해하므로, 아르기닌을 많이 포함하는 프로타민(protamine)의 가수분해에 적합하다. 또한, 상기 프로테아제는 트립신뿐만 아니라, 다른 프로테아제, 예를 들면 키모트립신(chymotrypsin) 등을 포함할 수 도 있다. 양호한 프로테아제로서는, 노보자임스 재팬 주식회사(구 노보놀 디스크 바이오 인더스트리 주식회사) 제품인 프로테아제를 들 수 있다. 상기 뉴클레아제는 디옥시리보핵산(DNA) 및 리보핵산(RNA)의 3, 5'-포스포디에스테르(phosphodiester) 결합을 가수분해하여, 올리고체 중합의 5'-(디옥시)뉴클레오티드를 생성한다. 상기 뉴클레아제의 성질에 대해 특별히 제한은 없지만, 어느 정도의 열안정성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 뉴클레아제는, 예를 들면 아마노 엔자임 주식회사(Amano Enzyme Inc)(구 아마노 제약 주식회사), 시그마사(Sigma Corporation) 등으로부터 시판품을 입수할 수 있다. 상기 뉴클레아제를 이용한 DNA, RNA 및 뉴클레오프로테인의 가수분해 처리에 있어서 중요한 것은 반응을 실시하는 온도이다. 상기 온도는 60℃ 내지 75℃일 수 있으며, 바람직하게는 70℃일 수 있다. 60℃ 미만이면, DNA, RNA 및 뉴클레오프로테인의 저분자화가 충분히 진행되지 않아, 분해물이 수용성이 되지 않고 70℃ 초과이면 저분자화가 과도하게 진행되어, 핵단백질(뉴클레오프로테인)의 뛰어난 효과를 잃을 우려가 있다.
이상과 같이 DNA, RNA 및 뉴클레오프로테인을 뉴클레아제를 이용하여 60∼75℃에서 가수분해로 처리하는 것에 의해, 분자량이 1000 내지 3000인 분획을 20 내지 50％ 함유하고, 그리고 분자량이 1000 이하인 분획을, 통상, 분자량 1000 내지 3000의 분획의 양보다 많은 양, 예를 들면 30 내지 50％ 함유하는 정도까지 저분자화시킬 수 있으며, 이것에 의해, 수가용성 및 경피흡수성을 겸비한 DNA, RNA 및 뉴클레오프로테인 분해생성물을 제조할 수 있다.
이와 같이 얻어진 뉴클레오프로테인 분해생성물 및 DNA 분해생성물에는, 저분자화된 디옥시올리고뉴클레오티드,디옥시모노뉴클레오티드 및 올리고펩티드가 주요한 부분 또는 대부분으로 포함되어 있으며, 저분자화가 불충분한 디옥시뉴클레오티드 등이 매우 소량 부분으로 함유되어 있다. 또한, 동일한 처리에 의해 얻어진 RNA 분해 생성물에는 올리고뉴클레오티드 및 모노뉴클레오티드가 주요한 부분 또는 대부분으로 포함되어 있으며, 그리고 저분자화가 불충분한 뉴클레오티드 등이 매우 소량 부분으로 함유되어 있다. 따라서, 이들 분해생성물에 포함되는 뉴클레오티드류(디옥시올리고뉴클레오티드, 디옥시모노뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드, 모노뉴클레오티드)는, 거의 모두 내지 그 대부분이, 본래 나선 사슬을 갖지 않는 모노체, 완전한 단사슬의 올리고체 및 이중나선 구조를 일부에만 갖는 올리고체로 구성된다.
상기 조성물의 유효성분의 하나로서, 뉴클레오프로테인 및/또는 DNA 또는 RNA 분해생성물로부터 관용의 분리수단 및/또는 정제수단을 이용하여 분리시킨 이하의 화합물：디옥시올리고뉴클레오티드, 디옥시모노뉴클레오티드, 올리고펩티드, 올리고뉴클레오티드 및 모노뉴클레오티드를 사용할 수 있다. 이때, 뉴클레오프로테인, DNA 및 RNA의 분해생성물에 포함되거나 또는 상기 분해생성물로부터 관용의 분리수단 및/또는 정제수단을 이용하여 분리ㆍ정제된 디옥시올리고뉴클레오티드 및 올리고뉴클레오티드의 사슬 길이는 2 내지 12의 것이 바람직하다. 상기 분해생성물 및 상기 화합물은 각각 단독으로 사용해도 되고, 또는, 이들 화합물 또는 적어도 2종류를 혼합하여 사용해도 된다. 상기 분해생성물이나 상기 화합물을 혼합하여 사용하는 경우에는 그 혼합 비율을 알맞게 선택할 수 있다. 이때, 상기 분해생성물 및 상기 화합물로서, 사슬 길이가 2 내지 12인 상기 디옥시올리고뉴클레오티드 또는 상기 올리고뉴클레오티드 중 적어도 어느 한쪽을 포함하고, 사슬 길이가 2 내지 12인 상기 디옥시올리고뉴클레오티드 및 상기 올리고뉴클레오티드의 함유량의 합계가, 상기 분해생성물 및 상기 화합물의 전 합계량에 대해 20％ 이상인 것이 특히 바람직하다.
미강 분말은 미강을 분쇄하여 미강 분말을 제조한다. 본 발명에서, 미강은 쌀의 도정과정에서 쌀겨를 제거하여 생산되는 현미의 외피 부분을 의미한다. 곡류의 외피는 일반적으로 브랜층(bran layer)를 주성분으로 하고, 때론 생산과정에서 씨눈(germ)이 포함되기도 한다.
본 발명은 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
발효제어부는 균체 농도, 온도, 습도, 염도, 수량 등의 측정을 위한 각종 측정센서와 장치 동작 등의 알고리즘 제어를 위한 제어기기를 구비한다. 발효제어부는 각종 측정센서로 부터 입력되는 균체 농도, 시간, 온도, 염도 정보 등을 통해서 최적의 균체 농도, 발효 조건, 숙성 조건, 염도, 수량 등을 찾아내고 이를 바탕으로 전자밸브 등의 제어기기를 제어하게 된다.
구체적으로 발효제어부는 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달하고 상기 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)의 균체 농도비가 2:1일 경우에만 2단계 발효가 진행되도록 제어한다.
본 발명은 상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 미생물 복합균이 일정 균체 농도 및 최적의 균체 농도비에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어함으로써 진피 발효율이 향상된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있고, 이를 통해 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물에 적용 가능하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수의 제조에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조시스템의 전체 구성도이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조시스템은 산화질소생성공급장치(1), 제1 수소수 공급장치(80), 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40), 제2 수소수 공급장치(90), 제어부(100), 콜로이드발생부(60) 및 나노버블수 저장숙성부(70)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조시스템은 음이온교환 복합막을 포함하는 음이온 제거부(110)를 더 포함할 수 있다.
산화질소생성공급장치(1)는 대기상의 공기가 여과필터(2)와 흡기관(3)을 통해 하부공기실(4)로 유입되어 여과필터(5)에 의해 2차적으로 외부공기에 섞여있는 먼지와 같은 이물질이 여과되도록 구성되고, 이와 같이 여과된 외부공기가 방전장치(100)로 공급되어서 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성된다. 본 발명에서 실시되는 방전장치(100)는 고농도의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 지속적으로 생성되는 것이기 때문에 고농도의 산화질소를 함유하는 산화질소수를 대량으로 제조 가능하다.
본 발명에 따른 방전장치(100)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 다량의 방전불꽃(코로나불꽃)이 생길 수 있도록 하기 위한 기압상승수단(10) 및 방전불꽃이 발생되는 방전수단(20)을 구비한다.
기압상승수단(10)은, 상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)을 구비하고, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하는 회오리변환수단(12)을 구비하며, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속으로 바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 구비하도록 구성되어 있다.
회오리변환수단(12)은, 중심축부(121)에 결합되는 지지축(14)이 외측통기관(110)에 고정되는 지지부(13)에 지지되도록 구성되어 있다. 또한, 회오리변환수단(12)은, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 중심축부(121) 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개(122)를 구비한다.
상기 변환날개(122)는, 중심축부(121) 방향으로 인접된 대각부(122a) 및 상기 대각부(122a)와 연장되는 원주방향유도수직부(122b)가 있고, 원주방향유도수직부(122b) 끝단부에 연장되게 일체로 구비되는 상향유도경사부(122c)를 갖도록 구성되어 있다.
모터팬(16)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 모터(161) 동력으로 회전되는 다익팬(162)이 구비된 것이 바람직하고, 상기 다익팬(162)이 고속으로 회전되는 것이므로 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되게 된다.
방전수단(20)은, 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되는 것으로서, 지지대(23)에 의해서 통기관(11) 중앙에 고정되는 부도체(22)에 기다란 한쌍의 방전극(21) 하단부가 고정되고, 상기 한쌍의 방전극(21)에는 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되도록 되어 있다.
상기 부도체(22)는, 단지 통기관 중앙부에 한쌍의 방전극(21)이 지지될 수 있도록 하는 역할만 하는 것이므로, 경우에 따라서는 한쌍의 방전극(21) 중간부에 고정되게 구비될 수도 있고, 또는 한쌍의 방전극(21) 상단부에 고정되어 구비되도록 할 수도 있는 것이다.
또한, 방전극(21)은 나선형, 트위스트형, 스크류형 또는 스프링형일 수 있고, 경우에 따라서는 도면으로 나타내지는 않았지만 막대형이나 평판형일 수도 있는 것으로서, 동일한 형태의 한쌍의 방전극(21)이 대향되도록 설치될 수도 있고, 또는 막대형과 스프링형이 상호 대향되도록 설치되도록 할 수도 있는 것이다.
또한, 방전극(21)은 텅스텐을 포함하는 합금과 스테인리스 스틸, 백금 합금, 티타늄 합금, 합금 탄소강 등을 사용할 수 있는 것으로서, 티타늄 합금이 채용되게 하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명에 채용되는 한쌍의 방전극(21)은, 어느 하나는 음극전극이고 다른 하나는 양극전극이며, 이러한 음극 및 양극 방전극(21)에 각각 전류가 공급되어 아크방전불꽃이 발생된다. 따라서, 본 발명은 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 한쌍의 방전극(21)으로 인가되게 하는 동시에 모터팬(16)이 구동되게 하는 것으로서, 모터(161) 동력에 의해 다익팬(162)이 고속으로 회전됨에 따라 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되는 상태가 되고, 이와 같이 송풍구(163)를 통해서 직선방향으로 고속으로 부는 바람을 이하에서는 고속직선바람이라고 칭한다.
따라서, 송풍구(163)를 통해서 불어지게 되는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)으로 송풍되는데, 이때 변환날개(122)의 대각부(122a) 방향쪽으로 고속직선바람이 불어지도록 하는 것이다.
따라서, 도 7의 (a)에서 화살표로 나타낸 바와 같이 고속직선바람은 대각부(122a)에서 방향이 원주방향(일측방향)으로 꺽이게 방향전환을 하게 되어 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 원주방향유도수직부(122b)를 따라 회전하는 상태로 이동하게 되고 변환날개(122) 끝단부에서는 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 상향유도경사부(122c)에 안내되어 이동하게 되기 때문에 상부방향으로 경사지게 틀어진 상태의 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되어 이동되는 상태가 된다.
그러므로 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)의 변환날개(122)에 의해서 대각부(122a)와 원주방향유도수직부(122b)에 의해서 도 4에서 화살표 도시와 같이 원주면 방향으로 불어지게 되면서도 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되기 때문에 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)을 통과하면서 원주면방향이면서도 상부쪽으로 불어지게 되는 상태가 됨으로써 도 3에서 화살표 도시와 같이 통기관(11)의 내주면을 따라 돌면서 상승되게 되는 회오리 바람이 되어 이동되는 상태가 되는 것이다.
그리고 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 것이다.
따라서, 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람이 통기관(11) 내부에서 고속으로 회전되면 통기관(11) 내부 기압이 급상승하게 되어 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 이러한 높은 고압 상태에 있는 통기로(11a) 내에서 한쌍의 방전극(21)에 20KV 이상의 고전압 전류가 공급되어 한쌍의 방전극(21) 사이에서 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.
본 발명은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외측에 그 통기관(11) 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관(110)을 더 구비하되 상기 통기관(11)과 외측통기관(110)을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가될 수 있도록 구성되는 것이다.
또한, 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에 형성되는 외측통기로(111)에 회오리변환수단(12)을 통과하는 바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 통기관(11) 하단부가 회오리변환수단(12) 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관(11) 하단부쪽 공간과 외측통기로(111)가 연통되도록 하여 회오리변환수단(12)에서 불어지는 회오리 바람이 통기로(11a)와 외측통기로(111)에 동시에 송풍되도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 구비되도록 구성된다.
따라서, 본 발명은 모터팬(16) 가동에 의해서 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 상태가 되는 동시에 외측통기로(111) 하부쪽으로도 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 송풍되는 상태가 된다.
그리고 외측통기로(111) 양측으로 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 있기 때문에 외측통기로(111) 하부쪽으로 송풍되는 회오리바람은 상기한 나선형 회오리 유도나선홈(17)를 따라 회전됨으로써 회오리바람 상태로 회전될 수 밖에 없게 된다.
그러므로 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 외측통기로(111)에서 회오리 상태로 고속 회전되면 외측통기로(111) 내부 기압이 급상승하게 되어 외측통기로(111)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 한쌍의 방전 전극 역할을 하는 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이의 외측통기로(111)가 높은 고압 상태에 있게 되므로 고전압 전류가 인가되는 한쌍의 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에서 도 3에 나타낸 바와 같이 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.
따라서, 통기관(11)의 출구(11b)와 외측통기관(110)의 출구(112)에서 동시에 다량의 플라즈마가 나오게 되므로 더욱 많은 다량의 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 생성시켜 얻을 수 있는 것이다.
그리고 방전장치(100)에 의해 생성된 고농도의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마는 도 2에 나타낸 산화질소생성공급장치(1) 내부에 구비되는 영구자석(6)에 의해 여기 상태를 지속시킬 수 있도록 구성된다.
상기 영구자석(6)은 4000 가우스 이상의 자석이 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 영구자석(6)에 의해 플라즈마가 여기 상태가 지속되는 것은 알려진 것이며, 영구자석(6) 중간에는 플라즈마가 통과될 수 있는 다수의 통기공(6a)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
도 2를 참조하면, 산화질소생성공급장치(1)의 링브로워팬(7)에서 송풍되는 플라즈마기체 는 분기필터(30)로 압송되어 분기되는 상태가 된다. 분기필터(30)에서는 한쌍의 송기관(32)을 통해서 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)로 [0133] 플라즈마기체가 이송된다. 상기 송기관(32) 중간에는 첵크밸브(33)가 구비되게 함으로써 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)로 이송되는 플라즈마기체가 분기필터(30)로 역류하지 못하도록 되어 있다.
제1 수소수 공급장치(80)는 음용수를 전기분해하여 제조한 수소수를 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)로 공급하는 것으로, 양극 및 음극으로 이루어진 전극 쌍을 구비하되 전해질막을 구비하지 않는 전기분해셀을 포함하고, 상기 전기분해셀로 음용수를 전기분해한다.
제1 수소수 공급장치(80)는 음용수를 전기분해하여 수소수를 저비용으로 대량 생산하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)로 공급함으로써, 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 저비용으로 대량생산할 수 있도록 한다.
그런데, 이온교환 전해질막을 사용하지 않고 양극과 음극으로 이루어진 전극 쌍을 갖는 전기분해셀을 이용하여 수소수를 저비용으로 대량 제조할 수는 있으나, 생성된 OH- 이온으로 인하여 pH가 상승하게 되고 결국 산화질소수 및 수소수를 혼합한 혼합함유수에서 반응성이 큰 산화질소를 이온화시켜 유해한 이산화질소를 생성시키게 된다.
따라서, 본 발명에서는 후술하는 제1 수소수 공급장치(90), 음이온 제거부(110) 및 제어부(100)를 통해 유해한 이산화질소 생성을 저감시키게 된다.
산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)는, 수소수 수용실(40a)이 있고, 수소수가 여과필터(43)에 의해 불순물이 여과되도록 하여 수소수 투입구(41)를 통해서 수소수 수용실(40a)로 공급된다.
상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)는 수소수가 수용될 수 있는 물탱크 형태로 구성되게 하는 것이 바람직하고, 적정량의 수소수가 수소수 수용실(40a)에 채워지게 되면 자동으로 차단되게 하고 수소수 부족시에는 다시 보충될 수 있도록 하는 부자 기능을 가진 자동물보충개폐수단(미도시됨)을 수소수 투입구(41)에 구비되도록 할 수도 있다.
산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a) 상부에는 한쌍의 송기관(32)과 직결되는 각각의 플라즈마버블발생수단(50)을 구비한다.
상기 플라즈마버블발생수단(50)은 플라즈마기체가 버블(물방울)상태가 되도록 하여 분무되도록 하는 것이다.
플라즈마버블발생수단(50)은 도 9에 나타낸 바와 같이 송기관(32)과 직결되게 연결되거나 또는 너트(56)를 체결하여 기대(F)에 고정되도록 한 상태에서 송기관(32)과 연결되도록 구비될 수도 있다.
플라즈마버블발생수단(50)은, 송기관(32)으로부터 고압으로 이송되는 기체상태의 플라즈마가 유입되는 유입공(51)이 있고, 상기 유입공(51)과 연통되고 그 유입공(51) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 저기압통로(52)가 있고, 상기 저기압통로(52)와 연통되고 그 저기압통로(52) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 소직경출구(55)가 있는 기다란 나팔공(53)이 있고, 상기 저기압통로(52) 일측에는 유체가 유입되는 매우 작은 직경의 유체유입공(54a)을 갖는 유입관부(54)를 갖도록 구성된다.
그러므로 유입공(51)으로 유입되는 플라즈마 기체가 저기압통로(52)로 이동되는 상태가 되면 유입공(51) 보다 저기압통로(52)가 상대적으로 작은 직경을 갖기 때문에 기체 상태의 플라즈마의 유속이 빨라지므로 저기압통로(52)의 기압이 낮아지게 됨으로써 유체유입공(54a)을 통해서 액체가 빨려 들어와서 소직경출구(55)를 통과하면서 나팔공(53) 쪽으로 분무되는 상태가 된다.
이때, 나팔공(53) 내에서 분무되는 물입자들이 기체 상태의 플라즈마를 가두는 상태로 서로 엉겨붙게 되면서 수많은 플라즈마버블(물방울)이 생기게 되어서 물탱크 내부로 퍼지게 되어 확산되는 상태가 되고, 이러한 플라즈마버블 내에 있는 산화질소가 물에 용해되는 것이다.
그러나 플라즈마버블발생수단(50)에 의해 발생되는 플라즈마버블은 육안으로 식별될 정도로 비교적 큰 물방울 상태이다.
그러므로 본 발명은 플라즈마버블을 더욱 작게 쪼개서 나노버블이 되도록 하는 콜로이드발생부(60)를 구비하게 된다.
제2 수소수 공급장치(90)는 음극실에서 제조되는 수소수를 상기 수소수 수용실(40a)에 공급하는 것으로, 제1 수소수 공급장치(80)와는 달리 OH- 이온이 제거된 수소수를 공급한다.
이를 위해 제2 수소수 공급장치(90)는 음극판이 배치되는 음극실, 양극판이 배치되는 양극실 및 양극실과 음극실을 구획하는 전해질막으로 구성되는 전해조를 포함하여, 음용수의 물을 공급받아 전기 분해하고 상기 음극실에서 제조되는 수소수를 상기 수소수 수용실(40a)에 공급한다.
제어부(100)는 수소수 수용실(40a)의 비저항(Specific resistance)을 측정하여 비저항값이 기준치를 초과하면 제1 수소수 공급장치(90)를 통해 수소수를 공급하도록 제어할 수 있다.
제1 수소수 공급장치(80)에 의하여 공급되는 수소수에는 다량의 음이온이 함유되어 있으므로 수소수가 공급됨에 따라 음이온이 축적되고 이로 인해 비저항값이 기준치를 초과하게 된다. 비저항값이 기준치를 초과하게 되면 생성된 OH- 이온으로 인하여 pH가 상승하게 되고 반응성이 큰 산화질소를 이온화시켜 유해한 이산화질소가 생성된다. 따라서, 본 발명은 일 구현예로서, 이를 저감시키기 위하여 음이온 제거부(110)를 통해 음이온을 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음이온 제거부(110)는 음이온교환 복합막을 포함한다. 상기 음이온교환 복합막은 예컨대, 비닐벤질 클로라이드, 스티렌 및 폴리비닐아세탈 혼합물에 스틸렌 부타디엔고무를 혼합하여 제조될 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예로서, 제어부(100)는, 상기 수소수 수용실(40a)의 비저항을 측정하여 기준치를 초과하면 음이온 제거부(110)로 상기 혼합수를 이송하여 음이온을 제거한다.
또한, 본 발명은 음이온이 제거되어 측정된 비저항값을 비저항값 대비 이산화질소 농도 환산표에 따라 이산화질소 농도로 환산하여 환산된 이산화질소 농도가 설정된 이산화질소의 농도 기준치 이내가 되면 제1 수소수 공급장치(90)를 통해 수소수를 공급하도록 제어할 수 있다.
비저항값 대비 이산화질소 농도 환산표는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수의 비저항값의 변화에 대하여 이에 대응되는 이산화질소 농도의 변화를 매칭시킨 표이다.
음용수에 잔존하는 미량의 이산화질소 및 일산화질소는 센서에 의하여 연속적으로 측정시 농도값에 대한 정확도 및 재현성이 높지 않다. 즉, 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 연속적으로 대량생산하는 제조 공정의 특성상 상기 혼합함유수 내의 이산화질소의 농도를 실시간으로 센싱하여 측정하는 것은 용이하지 않다.
따라서, 본 발명은 음이온이 제거되어 측정된 비저항값을 기 작성된 비저항값 대비 이산화질소 농도 환산표를 이용하여 이산화질소 농도로 환산하고 상기 농도가 설정된 이산화질소의 농도 기준치 이내가 되면 제1 수소수 공급장치(90)를 통해 수소수를 공급함으로써 이산화질소가 제거된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조할 수 있다.
도 10를 참조하면, 콜로이드발생부(60)는 혼합수입구(61)와 혼합수출구(62) 사이에 기다란 나노버블처리실(63)을 구비하고, 상기 나노버블처리실(63) 내에는 물이 흐르는 길이방향으로 등간격으로 다수의 칸막이벽(64,64')이 구비되도록 한다.
그리고 어느 하나의 칸막이벽(64) 중앙부에는 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이 하나의 중앙통과공(65a)이 있는 중앙고정부재(65)가 구비되게 하고, 상기 중앙고정부재(65)와 일측으로 인접되는 다른 하나의 칸막이벽(64')에는 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이 사방으로 각각 구비되고 중앙통과공(65a) 보다 상대적으로 매우 작은 직경을 갖는 다수의 미세통과공(66a)이 있는 외곽고정부재(66)가 고정되게 구비되도록 구성되는 것으로서, 도 10에 나타낸 바와 같이 중앙고정부재(65)가 있는 칸막이벽(64)과 외곽고정부재(66)이 사방으로 각각 구비되는 칸막이벽(64') 다수가 나노버블처리실(63)에 서로 교대로 설치되게 구비되는 것이다.
가령 중앙통과공(65a) 직경이 4~6mm이면 미세통과공(66a)의 직경은 1~2mm 크기로 상대적으로 매우 작고 미세하게 뚫리도록 구성되는 것이고, 이러한 중앙통과공(65a)과 미세통과공(66a)은 경우에 따라서는 중앙고정부재(65) 및 외곽고정부재(66)에 구비되도록 하지 않고 칸막이벽(64,64')에 직접적으로 뚫리도록 구성되게 할 수도 있다.
따라서, 펌프(45)에 의해 수압이 있는 상태로 혼합수와 함께 플라즈마버블이 혼합수입구(61)로 유입되어 중앙통과공(65a)을 통과하게 되면 유속이 빨라지므로 물줄기가 되면서 일측에 인접되어 있는 칸막이벽(64')에 부딪치게 됨에 따라 플라즈마버블이 파괴되어서 더욱 작은 크기로 쪼개지게 되는 플라즈마버블 상태가 되고, 이와 같이 쪼개진 플라즈마버블은 사방으로 흩어지게 되어서 다수의 미세통과공(66a)을 통과하게 되면서 그 미세통과공(66a)보다 상대적으로 큰 크기의 플라즈마버블이 쪼개지는 상태가 되기 때문에 더욱 미세한 크기의 나노버블이 되는 것으로서, 이와 같이 다수의 중앙통과공(65a)과 미세통과공(66a)을 반복적으로 통과하게 됨으로써 매우 미세한 크기의 나노버블이 되어서 혼합수출구(62)로 토출되는 것이다.
그러므로 상기 혼합수출구(62)로 토출되는 매우 미세한 나노버블은 고농도 산화질소 및 음이온을 함유한 고농도 플라즈마를 가진 나노버블이 혼합된 혼합수(이하, '나노버블수'라고 함)가 토출되는 것이다.
따라서, 본 발명은 도 2에 나타낸 바와 같이 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 토출구(44)와 연결되게 배관되는 바이패스 송수관(46) 중간에 콜로이드발생부(60)가 구비되게 하고 펌프(45)에 의해서 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)에 있는 큰 물방울 형태의 플라즈마버블이 혼합된 혼합수가 콜로이드발생부(60)로 강한 압력으로 투입되게 하여 매우 미세한 나노버블이 발생되게 하여서 송수관(46')을 통해서 다시 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)로 투입하는 것이고, 이와 같이 작용은 개폐밸브(47a,47b,47c)를 개방하고 다른 개폐밸브(47d)를 폐쇄한 상태에서 계속 진행되게 함으로써 수소수 수용실(40a)에 있는 큰 물방울 형태의 플라즈마버블이 혼합된 혼합수가 콜로이드발생부(60)로 연속적으로 순환되게 됨으로써 육안으로 식별되지 않을 정도의 매우 미세한 나노버블이 섞인 나노버블수가 제조되는 것이다.
이때, 펌프(45)와 콜로이드발생부(60)의 혼합수출구(62) 사이의 바이패스송수관(46)에 분기필터(30)와 연결된 송기관(32')이 연결되게 하여 콜로이드발생부(60)에 플라즈마기체가 콜로이드발생부(60)의 나노버블처리실(63)으로 투입되게 함으로써 더 많은 나노버블이 발생되도록 할 수도 있는 것이기 때문에 더욱 많은 나노버블이 혼합된 상태의 양질의 나노버블수가 제조되게 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)에 있는 혼합수를 보일러와 같은 가열수단(48)이나 냉각기와 같은 냉각수단(48')을 이용하여 자동으로 물 온도를 제어할 수 있도록 구성된다. 플라즈마가 양호하게 농축되도록 하기 위해서는 수소수 수용실(40a)이 1~2㎏/㎠a 기압에서 물온도가 3~5℃가 되도록 제어되게 하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)에 있는 나노버블수가 수용되는 나노버블수저장숙성부(70)를 구비한다.
상기 나노버블수저장숙성부(70)는 저장실(70a)이 있고 물탱크 형태로 구성되게 하는 것이 바람직하고, 펌프(45) 가동을 정지시키고 밸브(47b)가 폐쇄되게 하고 밸브(47c,47d)는 개방되도록 하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수 제조부(40)의 수소수 수용실(40a)에 있는 나노버블수가 송수관(46')을 통해서 나노버블수저장숙성부(70)로 이송되어 저장되는 것이다.
본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법은 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용하고 미생물 복합균으로 발효시킨 발효공정의 최적화 단계를 통해 사료 조성물을 제조함으로써 진피 발효율이 향상된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물은 육계의 면역 및 장기능 개선용 사료 조성물에 적용 가능하다.
한편, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 산화질소수 및 수소수를 각각 제조하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10);
    상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 함유한 배지에서 배양된 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)를 포함하는 미생물 복합균을 상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수로 추출한 진피추출물에 접종하고 발효시켜 진피 발효물을 수득하는 1차 발효 단계(S20); 및
    핵산을 효소분해 처리 또는 가수분해 처리로 저분자화시켜 제조한 핵산 분해생성물 및 미강을 분쇄하여 제조한 미강 분말을 상기 진피 발효물에 혼합하여 발효를 진행하는 2차 발효 단계(S30);를 포함하고,
    상기 1차 발효 단계 이후에, 발효제어부가 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달할 경우에만 2차 발효 단계로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S10)는,
    방전극에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전 불꽃을 발생하는 방전수단이 있는 산화질소생성공급장치에서 생성된 플라즈마기체를 고압으로 송풍하는 단계(S12); 및
    수소수 공급장치로부터 공급되는 수소수를 수용하는 수소수 수용실 내에 상기 산화질소생성공급장치에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고, 상기 수소수 수용실 내에 구비된 플라즈마버블발생수단에 의해 상기 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하여 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 제조하는 단계(S14);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발효제어부는 상기 미생물 복합균이 일정 균체 농도에 도달하고 상기 사카로미세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)의 균체 농도비가 1~3:1일 경우에만 2단계 발효가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 균체 농도비가 2:1인 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 S14단계 이후에,
    상기 제조된 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 펌프에 의해 압송시켜 나노버블처리실을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻는 단계(S16);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산화질소수 및 수소수 혼합함유수를 이용한 육계용 사료 조성물의 제조방법.
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