KR102474511B1 - 유황의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법과 제독유황, 그를 이용한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법 및 그를 이용해 제조된 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제 - Google Patents
유황의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법과 제독유황, 그를 이용한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법 및 그를 이용해 제조된 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유황의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법과 제독유황, 그를 이용한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법 및 그를 이용해 제조된 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제에 관한 것으로 구체적으로 1, 유황의 독성을 제거하기 위하여 유황분말을 글리세린을 산화제2철 존재하에 과산화수소로 첨가하여 산화를 유도하고 갈대뿌리, 감귤껍질, 미역, 다시마로 구성되는 혼합 추출액에 혼합 분산하여 유황의 독성을 제거 또는 순화시켜 독성이 제거된 제독유황 제조. 2, 독성이 제거된 제독유황에 다당류 전분(수용성 고분자), 사포닌 착즙액(분산용 계면활성제) 토탄추출물, 첨가하여 액상의 토양개량 및 작물생육 효과를 가진 제독유황을 이용한 사포닌 액상유황비료 제조. 3, 독성이 제거된 제독유황에 탄산칼슘, 미강, 진생베리를 첨가하여 토양개량 및 작물생육 효과를 가진 제독유황을 이용한 사포닌 입상유황비료 제조. 또한 4, 독성이 제거된 제독유황, 사포닌 착즙액, 전분 호화조성물을 혼합하여 제독유황을 이용한 사포닌 유황조성물을 제조하여 5, 독성이 제거된 제독유황을 이용한 사포닌 유황조성물에 난황유, 황산구리, 물을 혼합하여 제독유황을 이용한 친환경 살균제 제조. 6, 독성이 제거된 제독유황을 이용한 사포닌 유황조성물에 산야초 복합 추출물, 혼합추출물을 혼합하여 제독유황을 이용한 산야초 살충제 제조 및 그 제조방법에 관한 것으로 본 발명은 유황의 독성을 제거하여 작물에 대한 유황의 유익 효과를 극대화 시키고 약해 및 시설물 산화 또는 부식등 유황의 부정적 요소를 제거함으로 범용성, 안전성 및 편의성을 갖는 농업용 유기농업자재를 개발하여 보급함으로 농업경영에 이바지 하고져 한다.
Description
본 발명은 광물질인 유황을 친환경적 농업자재로 사용하기 위해 황을 함유하는 조성물을 제조함에 있어서 농림. 수 축산물에 범용적으로 사용하기 위하여 유황의 독성을 제거 또는 순화하는 유황의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법과 제독유황, 그를 이용한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법 및 그를 이용해 제조된 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제에 관한 것이다.
유황(sulfur): 원자 번호 16번, 원자기호 S로 표기하는 비금속 원소로서 주기율표에서는 16족(칼코젠, chalcogen)에 속하는 지구상에서는 가스를 제외한 5번째의 흔한 원소로 냄새가 없으나 공기 중의 수분과 반응하여 생성되는 미량의 황화 수소(H2S)를 유황의 냄새라고들 생각한다.
유황은 여러 산업분야에 널리 사용되는 중요한 원소로 유황의 소모량이 국가의 경제력을 나타내는 척도가 되기도 한다.
원소상태의 유황은 안전하지만 유황의 화학반응은 -2~+6의 다양한 산화수를 가지므로 다른 원소 및 화합물과는 쉽게 반응한다.
유황은 산성을 중화시키고 동.식물을 포함한 모든 생체의 생존에 직접 관계하는 아주 중요한 물질이지만 유황의 농업적 이용의 대부분은 황산으로 변화하여 비료 생산공정에 사용되고 직접 원료로는 제초제, 살균제, 살충제등 원료로 매우 소극적으로 활용되고 있다.
유황을 농업용 자재로 광범위하게 활용하기 위한 선결과제는 유황의 독성 및 함유 중금속 등의 유해성분을 제거 또는 순화시키는 처리과정으로 독성이 제거된 제독유황으로 제조하여 식물에 살포시 처리되지 않은 원생 유황에 의한 피해를 사전 차단하고 나아가 동식물에 유황의 효능이 발현되는 기능성 물질로 변화시켜 살포시 식물체의 흡수가 용이하고 유황의 기능이 빨리 발현되도록 유황이 신속한 이온화가 되는 사용의 안전성, 신속성, 범용성, 편리성이 확보하여야 한다.
(특허문헌 001) 국내등록특허공보 제10-1682440호
(특허문헌 002) 국내등록특허공보 제10-1439262호
본 발명은 농업용자재의 사용으로는 제한적 요소를 갖는 유황을 광범위하게 농업용자재로 활용하기 위하여서는 원생 유황이 갖는 여러 가지 부정적 요소를 해결하기 위하여 제안된 것으로 본 발명은 처리과정을 통하여 원생유황의 독성을 제거 또는 순화시키고 독성이 제거된 제독유황을 제조하여 작물 및 토양에 살포시 신속히 이온화되어 식물체 흡수가 용이하고 신속하게 유황의 기능이 발현되어 작물의 건전생육, 병해충에 대한 면역력 향상으로 편하고 안전한 농사, 농자재의 절감 등으로 농업경영에 경쟁력을 높일 수 있는 유황의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법과 제독유황, 그를 이용한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법 및 그를 이용해 제조된 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법은 갈대뿌리 10~30중량부, 감귤껍질 20~40중량부, 미역 20~40중량부, 다시마 20~40중량부의 비율로 분쇄 혼합하여 혼합농축액를 제조하는 1단계:
글리세린 10~30중량부, 황산제2철 2~5중량부, 유황분말 80~100중량부를 투입, 교반하여 유황혼합조성물 제조하는 2단계:
상기 2단계로 제조된 유황혼합조성물에 과산화수소 3~10중량부를 첨가한 유황 산화조성물을 제조하는 3단계:
상기 1단계로 제조된 혼합농축액에 3단계로 제조된 유황 산화조성물을 혼합하여 독성이 제거된 제독유황조성물을 제조하는 4단계:
상기 4단계로 제조된 독성이 제거된 제독유황조성물을 청수로 세척하고 탈수, 건조하여 제독된 순수한 제독유황을 수득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 제독유황은 탁월한 균질성을 이루어 유효성분의 함량 오차가 없고 자연의 천연소재로 친환경적, 고 품질 대량생산을 실현하며 농산물의 생육주기에 적합한 시비를 위하여 속효성, 완효성의 범용성의 특징을 가지고 시비 후 흡수가 용이한 SO4형태의 변환은 속효성 액상비료 경우 15일 이내로 원예작물에 사용이 적합하며, 완효성 입상비료의 경우 4개월이내로 과수에 사용이 적합하며, 유황의 유익효과 발현으로 시비 작물의 색상, 향, 당도를 증가시키고 식감, 고유풍미를 향상, 갈변현상의 감소, 저장성을 향상시켜 고품질 농산물 생산을 실현하며 친환경 살균제 및 천연초 살충제는 유황의 약해가 전혀 없고 병해충 관리 효과가 뛰어나므로 유황의 유기농업자재 활용에 안전성, 신뢰성을 확보하므로 농업경영의 경쟁력 확보에 접근 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사포닌 입상 유황비료와 사포닌 액상 유황비료를 작물에 관주시비하여 생육양상을 달관조사한 사진
도 2는 본 발명에 따른 친환경 살균제와 산야초 살충제를 작물에 엽면살포하여 생육양상을 달관조사한 사진
도 2는 본 발명에 따른 친환경 살균제와 산야초 살충제를 작물에 엽면살포하여 생육양상을 달관조사한 사진
본 발명의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법은 갈대뿌리 10~30중량부, 감귤껍질 20~40중량부, 미역 20~40중량부, 다시마 20~40중량부의 비율로 분쇄 혼합하여 혼합농축액를 제조하는 1단계:
글리세린 10~30중량부, 황산제2철 2~5중량부, 유황분말 80~100중량부를 투입, 교반하여 유황혼합조성물 제조하는 2단계:
상기 2단계로 제조된 유황혼합조성물에 과산화수소 3~10중량부를 첨가한 유황 산화조성물을 제조하는 3단계:
상기 1단계로 제조된 혼합농축액에 3단계로 제조된 유황 산화조성물을 혼합하여 독성이 제거된 제독유황조성물을 제조하는 4단계:
상기 4단계로 제조된 독성이 제거된 제독유황조성물을 청수로 세척하고 탈수, 건조하여 제독된 순수한 제독유황을 수득하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제독유황은 독성이 제거된 제독유황의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 사포닌 액상 유황비료의 제조방법은 제독유황을 이용한 사포닌 액상 유황비료의 제조방법에 있어서,
상온에서 진생베리 80~100중량부에 물 5~10중량부를 가수하여 분쇄하고 착즙하여 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계:
다당류 전분에 물을 가수하고 가열 교반하여 전분을 호화시켜 전분 호화조성물을 만드는 2단계:
상기 1단계로 제조된 사포닌 착즙액 50~80중량부, 상기 2단계로 제조된 전분 호화조성물 1~5중량부, 상기에서 수득된 제독유황 50~60중량부를 혼합하여 호머믹스에서 가열, 고속 교반하여 사포닌 유황조성물을 만드는 3단계:
상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물 90~100중량부에 토탄추출물 5~15중량부를 혼합하고 상온에서 저속 교반하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한 사포닌 입상 유황비료의 제조방법은 제독유황을 이용한 사포닌 입상 유황비료의 제조방법에 있어서,
상기에서 수득된 제독유황 25~30중량부, 미강 40~50중량부, 진생베리 분쇄물 20~30중량부를 혼합하여 함수율 50%에서 호기성 발효를 실행하고 건조하여 제독유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 1단계:
상기 1단계로 제조된 제독유황을 함유한 발효조성물 90~100중량부, 폐화석(탄산칼슘) 10~20중량부, 벤토나이트 1~5중량부를 일정비율로 혼합하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제독유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 1단계에서는 함수량을 조절하는 중량제로 운모석을 20~30중량부를 첨가한 것을 특징으로 한다.
또한 친환경 살균제의 제조방법은 사포닌 액상 유황비료의 제조방법을 이용한 친환경 살균제의 제조방법에 있어서,
상기 사포닌 액상 유황비료의 제조방법의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물 20~40중량부, 난황유 20~40중량부, 황산구리 10~30중량부, 물 20~40중량부를 혼합하고 상온에서 3~5시간 고속회전으로 분산하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한 산야초 살충제의 제조방법은 사포닌 액상 유황비료의 제조방법을 이용한 산야초 살충제의 제조방법에 있어서,
사포닌 액상 유황비료의 제조방법의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물을 준비하는 1단계:
70중량%알코올용액 90∼100중량부에 개똥쑥 70∼80중량부, 해바라기 전초 70∼80중량부, 은행 열매 및 잎 70∼80중량부, 미국 자리공 뿌리 70∼80중량부를 각각 분쇄 침지하여 상온에서 100~120일 저온추출법으로 추출하여 각각 극세사로 여과한 개똥쑥 추출물 20∼30중량부, 해바라기 전초 추출물 20∼30중량부, 은행 열매 및 잎 추출물 20∼30중량부, 자리공 뿌리 추출물 20∼30중량부를 혼합한 산야초 복합추출액을 제조하는 2단계:
각각 다른 용기에 3중량％염수용액 90~100중량부와 담배잎 70~80중량부, 3중량％염수용액 90~100중량부와 페페엑스 70~80중량부를 분쇄 침지하여 상온에서 추출하고 극세사로 여과한 담배잎 추출물 60~70중량부, 페페엑스 추출물 30~40중량부를 혼합한 혼합추출액을 제조하는 3단계:
상기 1단계에서 준비한 사포닌 유황조성물 20~30중량부, 상기 2단계로 제조된 산야초 복합추출액 40~50중량부, 상기 3단계로 제조된 혼합추출액 30~40중량부를 상온에서 3~5시간 고속회전으로 분산하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한 사포닌 유황조성물의 제조방법은 제독유황을 이용한 사포닌 유황조성물의 제조방법에 있어서,
상온에서 진생베리 80~100중량부에 물 5~10중량부를 가수하여 분쇄하고 착즙하여 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계:
다당류 전분에 물을 가수하고 가열 교반하여 전분을 호화시켜 전분 호화조성물을 만드는 2단계:
상기 1단계로 제조된 사포닌 착즙액 50~80중량부, 상기 2단계로 제조된 전분 호화조성물 1~5중량부, 상기에서 수득된 제독유황 50~60중량부를 혼합하여 호머믹스에서 가열, 고속 교반하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한 비료, 살균제, 살충제의 제조방법을 이용해 제조되는 사포닌 유황비료, 친환경 살균제, 산야초 살충제를 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
실시예 1. 독성이 제거된 제독유황의 제조방법
1-1, 혼합농축액을 제조하는 1단계
상기 1단계의 혼합농축액은 물에 갈대뿌리, 감귤껍질, 미역 다시마를 분쇄 혼합하고 고온 추출하여 농축한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 아래와 같다.
갈대뿌리 : 정수식물인 갈대는 특히 그 뿌리를 말린 것을 한약에서는 노근이라는 한약재로 사용되고 있으며 늪, 냇가, 강기슭, 습지, 바닷가 기슭에서 떼를 지어 무성하게 자라는 여러해살이풀로 아주 생명력이 강한 식물이다. 갈대는 대나무처럼 마디가 있고 줄기의 속은 비어 있으며 갈대 뿌리에는 파라쿠마르산, 베타시소스테롤 성분이 많이 함유되어 있어 갖가지 화학물질이나 중금속으로 인한 온갖 중독에 탁월한 효능을 발휘하는 해독제며 방사능 해독에도 도움이 되는 약초로 방사능에 중독되었을 때 갈대 뿌리 추출물을 경구 투여하면 백혈구의 수가 늘어나고 면역력이 강화되며 골수의 조혈 기능이 높아진다.
감귤껍질 : 진피로 불려우는 한약제인 귤의 껍질에는 귤의 시그니처 영양소인 비타민C는 물론, 카로틴 중에서도 '베타카로틴, '헤스페리딘' 리모넨, 플라보노이드, 펙틴 및 'WCUP'라는 기능성 성분 등의 복합 작용으로 유해 물질의 분해 및 배출 능력이 뛰어나다.
미역 : 미역은 바다에서 서식하는 미역과의 갈조류로 식물과 유사하지만 식물이 아니라 원생생물에 속하며 점질성 다당류, 아이오딘, 무기질, 비타민, 섬유질 성분함유하며 조간대에 서식하는 갈조류들은 건조환경과 태양열을 극복하기 위한 특이한 적응력을 가지는 미끌미끌한 알긴산을 포함하고 있다.
다시마: 바다의 야채'로 불리는 다시마는 식이섬유, 아이오딘, 칼슘, 셀레늄 등 다양한 기능성 성분을 지니고 있어 다이어트, 각종 성인병과 대장암 그리고 갑상선 등 질환을 사전에 예방, 수명을 연장시키는 묘약으로 알려져 있어 1986년 체르노빌 원자력발전소 방사능 유출사고 영향권에 든 유럽 각국에서 아이오딘 성분이 든 다시마 등의 해조류가 품귀현상을 빚은 바 있다. 이는 방사선 누출이나 농작물을 통한 간접오염을 예방하고 해독하는데 아이오딘 성분이 다량 들어 있는 다시마가 탁월하기 때문이며 물의 끓는점을 높여주는 것으로 잘 알려진 알긴산(Alginic acid)성분인 알긴산나트륨을 포함하고 있다.
상기 혼합농축액을 제조하는 1단계는 상기의 원료를 분쇄 혼합하고 고온 추출하여 농축한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용인 원료의 혼합비율은 물 100중량％에 대하여 갈대뿌리 10∼30중량％. 감귤껍질 20∼40중량％, 미역20∼40중량％, 다시마20∼40중량％ 비율로 분쇄 혼합하여 80~100℃에서 10분간 끓이고 50~60℃에서 12시간을 끓인 저온추출법으로 추출한 추출액을 상온으로 식혀 여과한 혼합농축액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 갈대뿌리가 10중량부, 감귤껍질 20중량부, 미역 20중량부, 다시마 20중량부가 미만일 때는 해독효과가 현저하게 저감되며 갈대뿌리가 30중량부, 감귤껍질 40중량부가 초과되면 유황의 품위가 낮아지며 미역 40중량부, 다시마 40중량부가 초과되면 점도가 증가되어 유황의 분리가 어렵다.
1-2, 유황혼합 조성물을 제조하는 2단계
상기 2단계의 유황혼합 조성물의 제조는 글리세린 수용액에 황산 제2철을 첨가하고 유황분말을 혼합하여 분산시키는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 아래와 같다.
황 : 황화 수소 또는 유기황 화합물 상태로 화석연료 내에 존재하는 황은 수소화 탈황공정으로 유기황 화합물을 알케인과 황화 수소로 전환하고 클라우스 공정을 통하여 홑원소 물질 황을 얻으며 유황은 동질성을 가지나 마름모꼴 (결정질), 단사 정 (침상), 플라스틱형 및 마름모꼴 변형등의 많은 수의 변형이 있다. 즉슨, 유황은 화학적 물리적 성질은 동일하나 많은 형태로 변화될 수 있다.
글리세린: 분자식 C3H8O3 분자량 92.094g-mol 로 구성된 무색 무취의 액체성 유기 화합물로 단맛의 점성을 가지고 흡습성이 강하고 수산기를 가진 3가 알코올로 물과 알콜에는 임의의 비율로 혼합되며 물, 알코올, 오일에도 녹지 않는 성분을 녹이는 Solvent 역할을 한다.
황산 제2철(ferric sulfate) : 분자식 Fe2(SO4)3 제1철염의 산화로 얻어지며 무수염 외에 다수의 함수염이 알려져 있으며 함수에 따라 적갈색. 백색, 황 백색을 띄는 조해성 분말로 알코올에는 약간녹고 물에 쉽게 녹아 황산철(Ⅱ)를 석출하여 분해한다.
매우 큰 고분자 중합 무기화합물로 음이온성 물질에 대하여 신속한 물리적 화학적 반응력을 발휘하여 난 분해성 물질을 분해 제거 하며 유해 중금속의 제거효과가 크고 반응 후 용액이 투명하여 혼합물로 사용이 용이하다.
상기 유황혼합 조성물을 제조하는 2단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 밀링 용기에 물 100중량부, 글리세린 10∼30중량％, 황산제2철 2∼5중량％, 325Mesh 유황분말 80~100중량％를 투입하고 20∼30℃에서 1시간 교반하여 유황 혼합조성물 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 글리세린 10중량부, 황산제2철 2중량부, 미만일 때는 유황의 분산이 어렵고 과산화 수소 3 중량부 미만일 때는 유황의 산화가 이뤄지지 않고 글리세린 30중량부, 황산제2철 5중량부를 초과 할 때는 유황의 엉킴 현상이 발생되며 과산화 수소 10 중량부 이상일 때는 유황의 색상이 변하고 풀어짐 현상으로 제품의 수득이 어렵다.
1-3, 유황산화 조성물을 제조하는 3단계
상기 2단계의 유황혼합 조성물에 3단계를 추가시켜 유황산화 조성물을 제조하는 단계는 과산화수소를 첨가하여 유황을 산화 분산시키는 것을 특징으로 하며, 그 구체적 내용은 아래와 같다를 추가시켜 유황산화 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 3단계는 과산화수소를 첨가하여 유황을 산화 분산시키는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 아래와 같다.
과산화 수소: 분자식 H2O2 순수한 상태에서 옅은 파란색을 띠고 투명한 액체로 물보다 점성이 약간 크며, 산소-산소 단일 결합을 갖는 가장 간단한 형태의 과산화물(peroxide)로서 불안정하며 약산으로 다양한 금속과 반응하여 과산화물 염을 형성 염기나 촉매 하에서 서서히 분해되며 pH에 의존하여 산화 및 환원 특성을 나타내는 강력한 산화력으로 표백제 및 소독제로 주로 사용된다.
상기 3단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 상기 2단계 유황혼합 조성물 90∼100중량％에 과산화수소 3∼10중량％를 서서히 첨가하고 상온에서 10시간 교반하여 산화철 촉매하에 글리세린의 산화를 유도하고 유황을 산화시켜 유황 산화조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 과산화수소 3중량부 미만일 때는 유황의 산화가 이뤄지지 않고 10중량부를 초과 할 때는 유황의 색상이 변하고 풀어짐 현상으로 제품의 수득이 어렵다.
1-4, 제독유황 조성물을 제조하는 4단계
상기 4단계의 제독유황 조성물은 상기 3단계에서 제조한 유황산화 조성물에 유황의 제독과정을 4단계를 추가하는 것을 특징으로 하며 상기 1단계에서 제조한 혼합농축액를 첨가하여 유황의 독성을 분리 분산 배출시키는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 아래와 같다.
상기 4단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 상기 3단계에서 제조한 유황산화조성물 80∼100중량％, 상기 1단계 혼합농축액 50∼70중량％을 혼합하여 40~50℃에서 2시간 저속교반 분산하고 20~30℃에서 12시간 저속 교반하여 유황독성을 제거한 제독된 제독유황조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다
이에 혼합농축액이 50중량부 미만일 때는 유황의 분산이 어렵고 70중량부가 초과되면 유황의 침전으로 본 발명의 목적을 달성할 수가 없다.
1-5, 제독유황을 제조하는 5단계
상기 4단계에서 제조된 제독된 제독유황조성물을 침전시켜 상등수를 제거하고 청수를 가수하여 3~4차례 세척하여 불순물을 제거한 후 원심분리기로 탈수하여 40℃에서 72시간 건조하여 고순도의 제독유황을 수득하는 것을 특징으로 한다.
이에 건조온도가 40℃ 미만일 때는 건조시간이 길어지고 40℃를 초과할 때는 독성이 제거된 제독유황의 미세분말이 응집되는 사례를 초래하므로 건조온도는 40℃가 바람직하다.
실시예 2. 사포닌 액상유황비료의 제조방법
2-1, 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계
상기 1단계에서 제조된 사포닌 착즙액은 진생베리를 분쇄하고 상온에서 착즙기로 착즙하여 여과한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
진생베리: 인삼열매의 과육으로 인삼사포닌이 뿌리보다 3배 많으며 뿌리에는 없는 3종의 항 노화 물질 및 각종 미네랄을 함유하고 있으며 사포닌(saponin)은 여러 식물에 존재하는 침투성을 갖는 화학적 2차 대사물질로 스테로이드, 스테로이드알카로이드, 트리텔펜의 배당체로, 계면활성력이 뛰어나고 가용화제, 유화제, 분산제로 사용되며 물에 녹아 발포작용을 나타내는 물질의 총칭으로 여러 식물에 존재하여 병.충해에 대하여 면역. 방어역활을 수행하지만 그 함량은 작물의 생육환경에 따라 생성함량이 다르다. 특히 인삼에 함유된 사포닌 종류인 진세노사이드, 엘루테로사이드는 생리활성제로 유명하다. 진생베리를 농업에 적용하므로 고려인삼사포닌 성분의 약리 및 화학적 효과로 생체활력을 증대하여 성장과 생육에 매우 큰 영향력을 가지고 병.충해에 대한 면역 및 방어력 증대시켜 생산성 향상, 고품질 농산물, 특히 농민건강에 관계된다.
상기 1단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 진생베리 80∼100중량％, 물 10중량％를 혼합하고 습식분쇄기에서 분쇄하고 상온에서 착즙기에서 착즙하여 여과하여 사포닌 착즙액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
2-2, 전분 호화조성물을 만드는 2단계
상기 2단계 전분 호화조성물은 물에 감자전분을 혼합하고 가열하여 전분을 호화한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
다당류 전분 : 여러 종류의 단당류나 유도체가 글리코시드결합에 의해 연결된 고분자화합물로 연결된 단당류의 종류와 배열, 사슬의 길이와 분자량 등이 다양하고 물에 잘 녹지 않으며 단맛이 없으나 곡류, 콩류, 감자류 등의 식물조직에 함유되어 있는 저장다당류가 대부분이며 곡류, 서류, 두류의 주성분이고 구근에 75~80%가 들어있고 특성은 다음과 같다.
- 글루코스가 기본단위인 무색, 무미, 무취의 분말
- 곡류 전분은 입자 크기가 작고, 서류 전분입자는 큰 편임
- 전분의 비중은 1.55~1.65로 물보다 무겁고 물에 녹지 않음
- 전분입자는 아밀로스와 아밀로펙틴으로 구분
- 전분입자는 결정성 영역과 무정형 영역이 섞여 있는 결정성 물질로 복굴절성을 보임
- 전분에 수분을 가하여 가열하면 수분 침투는 아밀로펙틴의 비결정성 영역에서부터 진행
- 전분은 찬물에 녹지 않지만 물을 넣어 가열하면 분해하기가 쉬운 호화상태가 됨
- 팽윤제, 안정제, 유화제 등으로 이용되며 처리 방법에 따라 그 용도는 매우 다양함
상기 2단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 물 100중량％에 대하여 감자전분 20∼30중량％ 비율로 혼합하여 40~50℃에서 3시간 저속교반하여 전분 호화조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 감자전분이 20중량부 미만일 때는 저농도로 본 발명이 요구하는 수용화 단계에서 문제가 발생하며 30중량부가 초과되면 고밀도로 엉킴이 생겨 작업이 곤란하다.
2-3, 사포닌 유황조성물을 만드는 3단계
상기 3단계 사포닌 유화유황조성물은 상기 사포닌 착즙액과 상기 2단계의 전분 호화조성물에 상기 1의 독성이 제거된 제독유황의 제조방법으로 제조한 제독유황을 혼합하고 가열 믹싱하여 사포닌 유황조성물을 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
상기 3단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 물 100중량％에 대하여 사포닌 착즙액 50∼80중량％, 전분 호화조성물 1∼5중량％, 제독유황 50∼60중량부 비율로 혼합하여 20~30℃ 호머믹스에서 3000~3500RPM으로 4시간 고속 교반하고 상온으로 식혀 사포닌 유황조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 호머믹스의 온도가 낮으면 분산이 잘 이뤄지지 않고 회전속도(RPM)가 낮으면 유화가 잘 일어나지 않으므로 본 발명이 추구하는 유황의 원만한 수용화 및 유화를 위하여서는 전분 호화조성물의 적당한 혼합비는 2중량％ 인 것이 바람직하다.
2-4, 사포닌 액상유황비료를 제조하는 4단계
상기 4단계 제독유황을 함유한 사포닌 액상유황비료의 제조방법은 상기 3단계의 사포닌 유황조성물에 토탄추출물을 혼합하고 분산하여 제독유황을 이용한 사포닌 액상유황비료를 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
토탄: 이끼류, 갈대 등의 화본과 식물의 수목질이 분지에 두껍게 퇴적해 수분이 공급된 상태에서 균류 등에 의한 생물화학적 변화를 받아 분해. 변질된 것으로 배양토의 원료로 주로 사용되고 있다. 주로 지표에서 식물의 주성분인 리그닌. 셀룰로오스 등이 분해작용(이탄화 작용)을 받아 생성되며 담갈색, 흑갈색의 피트모스로 한랭한 호수지대에 생육하던 갈대와 이끼 등이 혐기상태로 퇴적되어 분해된 것을 말하며 생성과정에 따라서 저위 토탄, 중위 토탄 및 고위 토탄으로 구분되고 원예용으로 널리 쓰이는 것은 고위 토탄으로 중위 토탄층 위에 수태 등이 퇴적되었던 것으로 분해가 많이 진행되지 않은 상태의 담갈색 섬유가 많아 탄력이 있어 보수력, 물 빠짐 현상이 양호하다. 토탄은 강산성이며 무기성분의 함량은 적은 편으로 질소, 인산 등의 양분함량은 보통 퇴비 수준이고 비료효과는 적다. 그러나 양이온 치환용량이 70~100 정도로 높아 비료를 흡수하는 보비력이 크고 흡수성 있는 섬유가 존재하여 보수력 향상, 토양공극을 많게 하는 등 토양의 물리성 개선을 위한 자재로 이용되고 있다.
사포닌 유황조성물 : 상기 3단계에 의해 제조한다.
상기 4단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 사포닌 유황조성물 100중량％, 분상 토탄추출물 15중량％ 혼합하고 상온에서 2시간 저속 교반하여 본 발명의 제독유황을 이용한 사포닌 액상 유황비료를 제조하는 것을 특징으로 한다.
실시예 3. 사포닌 입상 유황비료의 제조방법
3-1, 유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 1단계:
상기 1단계 유황을 함유한 발효조성물은 제독유황, 진생베리 분쇄물, 미강을 혼합하고 발효하여 유황을 함유한 발효발효조성 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
진생베리: 인삼열매의 과육으로 인삼사포닌이 뿌리보다 3배 많으며 뿌리에는 없는 3종의 항 노화 물질 및 각종 미네랄을 함유하고 있으며 사포닌(saponin)은 여러 식물에 존재하는 침투성을 갖는 화학적 2차 대사물질로 스테로이드, 스테로이드알카로이드, 트리텔펜의 배당체로, 계면활성력이 뛰어나고 가용화제, 유화제, 분산제로 사용되며 물에 녹아 발포작용을 나타내는 물질의 총칭으로 여러 식물에 존재하여 병.충해에 대하여 면역. 방어역활을 수행하지만 그 함량은 작물의 생육환경에 따라 생성함량이 다르다. 특히 인삼에 함유된 사포닌 종류인 진세노사이드, 엘루테로사이드는 생리활성제로 유명하다. 진생베리를 농업에 적용하므로 고려인삼사포닌 성분의 약리 및 화학적 효과로 생체활력을 증대하여 성장과 생육에 매우 큰 영향력을 가지고 병.충해에 대한 면역 및 방어력 증대시켜 생산성 향상, 고품질 농산물, 특히 농민건강에 관계된다.
미강: 백미를 도정하는 과정의 부산물인 쌀눈과 외강층(겉미강, 속미강)을 지칭하며 정미 과정의 수율은 벼 기준 백미75%, 미강 8.3%이며 쌀눈에는 쌀의 66%, 외강층에는 쌀의29%에 달하는 영양성분을 함유하고 기름성분 20%로 이루어져 있으며 피틴산, 면역증강 물질인 아라비노자일란, 가바, 감마오리자놀, 리신, 올레인산, 리놀레산, 비타민A, 각종미네랄, 섬유질, 칼슘, 철분 등 식물영양소와 항산화 영양소가 풍부하여 훌륭한 영양자원이라고 할 수 있으나 일부만 미강유, 버섯재배, 사료 등 산업용으로 소비되고 상당부분 폐기되고 있어 자원의 이용률 향상이 요구되고 있다.
운모석: 규산염 광물로 광택이 있고, 여러 층으로 되어 있고 불에 강하고 탄력이 있으며 전기 절연체, 유리대용, 약재성 광물로 사용되며 산소를 효율적으로 활용하는 산소의 촉매제, 온도에 의한 이온결합, 전류. 전자간의 활발한 활동, 감마 인페롤의 생성등의 효능이 알려져 있다.
상기 1단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 물 80~100중량％에 대하여 독성이 제거된 제독유황 25∼30중량％, 미강 40∼50중량％, 진생베리 분쇄물 20∼30중량부 비율로 혼합하여 30~50℃에서 15일간 호기성 발효를 실행하고 자연건조하여 유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 발효시 함수량이 50%를 초과하면 원만한 발효가 이뤄지지 않고 함수량이 40%미만이면 부패를 동반하므로 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로 중량제 역할의 운모석을 사용할 수 있으며 운모석의 함량 비율은 30중량％가 초과하면 미강의 함량이 낮아져 본 발명물의 유기질 함량 저하가 우려되므로 중량제로 사용할 운모석의 비율은 30중량％ 이하가 바람직하다.
3-2, 사포닌 입상 유황비료를 제조하는 2단계
상기 1단계 유황을 함유한 발효조성물에 폐화석(탄산칼슘), 벤토나이트를 첨가하여 유황을 함유한 발효조성물을 입상화하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
폐화석(탄산칼슘): 조개 또는굴 껍질을 세척해 염분과 이물질을 제거한 후 가공한 석회를 주성분으로 하는 비료로 토양을 떼알조직으로 만들어 주고 pH를 높혀 산성토양 개량효과가 뛰어나고 폐각류가 흙보다 다양한 성분이 있는 바닷물을 먹고 만든 껍질인 만큼 패화석에는 극미량요소가 풍부하여 일반 석회보다 영양면에서는 유리하고 알칼리성분 함량이 40%이상이라 농경지에 사용했을 때 산성토양 개량, 작물 수량 증대와 품질 향상, 토양의 물리성과 미생물 개선효과 등이 유익한 부분이 많으나 단순 굴 또는 조개껍질을 농경지에 살포시 토양에 성분비율의 불균형에 따른 미량원소 결핍현상등 부작용을 나타낸다.
벤토나이트: 몬모릴로나이트가 주 구성광물인 물이 존재하는 조건 하에서의 화산재의 풍화로 형성된 규소와 산소의 비가 2:5의 규산염 점토광물로 극도의 작은 미분입자도 혼합시 물리 화학적 특성을 가지게 되며 벤토나이트가 가지는 양이온 교환능력은 흡착성 및 유동성의 특성을 생성하고 농업의 이용은 영양분을 이송시키는 역할을 하므로 식물의 성장증진, 영양분 활동의 향상, 미네랄 공급 원활, 토양에서 산소 통기성 확보, 수분정수 효능을 지닌다.
상기 2단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 유황을 함유한 발효조성물 100중량％에 대하여 폐화석(탄산칼슘)10∼20중량％, 벤토나이트1∼5중량％비율로 혼합하여 성형기에서 성형하여 본 발명의 제독유황을 이용한 사포닌 입상 유황비료를 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 벤토나이트의 함량비율이 1중량％ 미만일 때는 성형이 불가하며 5중량％가 초과시 벤토나이트의 수분흡수량을 저하시켜 제독유황을 이용한 사포닌 입상 유황비료의 분해를 저하하므로 벤토나이트의 함량비율은 3중량％가 바람직하다.
또한 폐화석의 분말도는 비료의 효과 발현에 영향을 미치므로 100~120Mesh 가 바람직하다.
실시예 4. 친환경 살균제의 제조방법
상기 사포닌 액상 유황비료 제조방법의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물, 난황유, 황산구리를 혼합하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
난황유: 식용유를 계란노른자로 유화시켜 유기농작물보호제로 개발한 현탁액으로 오일은 오래 전부터 사용된 원료로 예부터 식물성, 동물성, 광물질 (석유)등이 있으나 오일의 특성상 그대로 사용할 수 없기 때문에 물에 희석시키는 방법이 필수적이다.
기존의 병해충 방제에 사용되었던 식물성오일은 유화제로 화학물질을 이용하였으나 자연에는 레시틴(Lecithin)과 같은 천연 유화물질이 존재하며 계란 노른자에는 레시틴을 다량 함유하고 있어 유기농업에서 오일을 유화하여 병해충방제제로 직접사용이 가능하다.
난황유의 주 재료인 식용유는 그 종류에 따라 성분구성에 상당히 차이가 있고 이러한 성분상의 차이는 각 식용유의 물리성과 작물에 끼치는 약해 차이로 나타난다.
달걀 노른자는 단백질 15%, 지방 31% 유화성분의 레시틴이 다량 함유되어 있고 레티놀, 비타민 칼슘 등 다양한 영양소가 있어 난황유 사용을 통해 일부나마 작물에 영양분을 공급하는 역할을 기대할 수 있으며 레시틴은 그 자체만으로도 병해충 방제효과가 있다.
해충에 대한 오일의 방제기작도 다양하여 식물 병원균에 대한 오일의 영향은 다양하게 나타나지만 크게 두 가지 효과를 표현하면 직접적 효과로 병원균에 대한 살균 작용을 하는 것으로 오일의 지방산이 병원균의 세포벽 및 원형질을 파괴하고 지방대사 방해작용, 해충의 산란, 섭식을 방해하고 끈적이는 성질로 움직임을 봉쇄해 생존활동에 치명적 영향을 끼친다.
황산구리: 구리이온과 황산이온의 이온 결합 물질로 황산동이라고도 하며 자연 광물(담반)로도 존재하며 구리이온 량에 따라 황산제일구리(Cu2SO4), 황산제이구리(CuSO4)로 분류된다 푸른색의 투명한 결정으로 비중 2.286, 건조한 공기 중에 두면 서서히 수분을 잃고 250℃에서 모든 물 분자를 잃고 무색의 무수물이 된다.
수용액은 살균제의 원료, 전해액, 안료, 매염제, 방부제, 혈액의 성분 및 비중 검사 등에 이용되고 강력한 살균 작용으로 열대어, 해수어를 사육할 때 백점질환의 치료제로 사용된다.
친환경 살균제 원료의 혼합비율은 물 20∼40중량％, 난황유 20∼40중량％, 황산구리 10∼30중량％, 사포닌 유황조성물 20∼40중량％를 호머믹스에 순차적으로 투입하고 상온에서 3~5시간, 2,500 ~3,500 RPM으로 분산하여 본 발명의 제독유황을 이용한 친환경 살균제를 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 원료의 투입 순서 및 작업공정은 (1) 물 (2) 호머믹스 가동 (3) 난황유 (4) 황산구리 (5) 사포닌 유황조성물 순서로 작업을 진행하는 것이 바람직하다.
실시예 5. 산야초 살충제의 제조방법
5-1, 사포닌 유황조성물을 준비하는 1단계
상기 사포닌 액상 유황비료 제조방법의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물을 준비한다.
5-2, 산야초 복합추출액을 제조하는 2단계
상기 2단계 산야초 복합추출액 제조는 개똥쑥, 해바라기 전초, 은행 열매 및 잎, 자리공 뿌리를 추출한 산야초 복합추출물을 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
개똥쑥: 잔잎쑥, 개땅쑥 이라고도 하며 길가, 빈터, 강가에서 자라며 풀 전체에 털이 없고 특이한 냄새가 난다. 잎 가운데가 빗살 모양으로 되어 있고 위쪽 잎이 작으며 꽃은 6∼9월에 녹황색의 작은 꽃이 원추꽃차례를 이루는 두상화로 한방약재로 사용된다. 아르테미시닌(Artemisinin), 스티그마스테롤(Stigmasterol)등 수종의 살충성분을 함유하고 있다.
해바라기: 중앙아메리카가 원산지인 한해살이풀로 줄기는 높이 2m 가량 자라며 강한 털이 있고 잎은 어긋나고 잎자루가 길며 심장 모양의 달걀꼴로 가장자리에 톱니가 있으며 여름에 노란색의 수십개의 작은 꽃들이 모여 둥글고 큰 모양으로 줄기 꼭대기에 메달리는 형태의 두상화다. 씨와 줄기는 피노레시놀(Pinoresinol), 라리시레시놀(Lariciresinol) 등 5여종의 살충성분을 함유한다.
은행나무: 겉씨식물에 속하는 낙엽성 교목으로 한국, 중국, 일본 등지에 분포하고 가을에 잎이 노랗게 물들며 은행나무문에서 유일하게 멸종하지 않고 현재까지 명맥이 이어져 온 나무로 수형이 크고 깨끗하며 오래 살아 고목이 많고 씨가 무겁고 커서 바람 등으로 널리 퍼지기 어렵고 특유의 냄새 때문에 동물의 힘을 빌려 번식하는 것이 어렵기 때문에 사람의 도움 없이 번식이 어렵다. 깅코톡신(Ginkgotoxin), 플라본글리코사이드 (flavonoid)등 살충성분을 함유하고 있다.
미국자리공: 석죽목 자리공과에 속하는 독성을 가진 여러해살이 풀로 한국 각지에 널리 분포하고 덩이뿌리는 굵고 줄기는 원기둥 모양이며 높이는 1.3m 가량이며 잎은 달걀 모양이나 타원형으로 어긋나게 달리고 꽃은 5-6월경에 빽빽하게 총상꽃차례를 이루면서 피는데 꽃덮이가 없으며 열매는 자줏빛으로 8개의 골돌과가 서로 인접하여 둥그렇게 배열되며 독성이 있으나 뿌리에 비해 적다. 특히 뿌리에는 초산칼륨이 많이 함유되어 있고 뿌리와 열매에 질산칼슘의 독성분을 함유하고 있다.
유독성분은 트리테르페노이드 사포닌인 피톨라 카톡신(phytolaccatoxin), 아글리콘인 피톨라카게닌(phytolaccagenin), 포크위드미토겐(PWM)로 이 물질은 풀 전체에 함유되어 있는데 뿌리에 많다.
상기 2단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 각각 다른 용기에 (1) 70중량%알코올용액 90∼100중량％, 개똥쑥70∼80중량％, (2) 70중량%알코올용액 90∼100중량％, 해바라기 전초70∼80중량％, (3) 70중량%알코올용액 90∼100중량％, 은행 열매 및 잎 70∼80중량％, (4) 70중량%알코올용액 90∼100중량％, 미국자리공 뿌리70∼80중량％ 비율로 분쇄 침지하여 상온에서 100~120일 저온추출법으로 추출하여 각각극세사로 여과하고 (1) 개똥쑥 추출물 20∼30중량％, (2) 해바라기 전초 추출물 20∼30중량％, (3) 은행 열매 및 잎 추출물 20∼30중량％, (4) 자리공 뿌리 추출물 20∼30중량％ 비율로 혼합하여 산야초 복합추출액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 알콜용액의 알코올 함량이 70% 미만, 70%를 초과 할 경우 추출효율이 저하되므로 알코올 함량 70%, 및 여과시 자연낙수 여과 방법을 사용함이 바람직하다.
5-3, 혼합추출액을 제조하는 3단계
상기 3단계 혼합추출액 제조는 물에 담배잎, 페페엑스를 추출한 혼합추출액을 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
담배: 가지과 초본성 다년생 아열대 식물로 온난한 지역에서 재배되고 1.5m~2m 정도 되는 높이에 잎과 줄기에는 점액을 분비하는 섬모가 있어서 끈적끈적하고 60여 종 30여 변종이 있으며 목본성이고 노란꽃의 관상용, 니코틴 대신에 아나바신을 함유하는 종, 특히 니코틴 성분을 함유하여 현재 담배로 사용되는 종은 전초가 맹독성 식물로 누에에 해를 끼치므로 담배밭은 양잠농가, 뽕나무밭에서는 최소 100m 이상 떨어져야 하며 지력고갈과 축적된 독성물질이 축적되어 땅을 황폐화 시킨다. 잎, 줄기는 마약성 기호식품 담배원료, 살충제 원료로 사용되고 열매는 한약재(학술) 사용된다. 유독성분은 잘 알려진 니코틴 (Nicotine) 이외에 아나바신 (Anabasine), 뷰탄온 (Butanone)등 살충성분을 함유한다.
페페엑스: 우리나라에서 가장 매운 고추의 대명사는 청양고추(4,000~12,000 SHU)지만 청양고추의 매운맛은 세계적인 매운 고추의 서열에 들지도 못하고 현재까지 알려진 세계에서 가장 매운맛의 지존은 빨갛고 쭈굴 쭈굴하며 조그마한 꼬리가 달린 작고 둥근 신종고추 페페엑스(Pepper X)로 스코빌 지수가 무려 318,000 SHU로 청양고추의 26배에 달한다. 페룰산(Ferulic acid), 카페인산(Caffeic acid), 루테올린(Luteolin)등 살충성분을 함유한다.
상기 3단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 각각 다른 용기에 (1) 3중량％염수용액 90~100중량％, 담배잎 70~80중량％ (2) 3중량％염수용액 90~100중량％, 페페엑스 70~80중량％ 비율로 분쇄 침지하여 상온에서 100~120일간 저온 추출하고 각각 극세사로 여과하여 (1)담배잎 추출물 60~70중량％, (2)페페엑스 추출물 30~40중량％를 혼합하여 혼합추출액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 3중량%염수용액은 추출기간 부패방지를 위한 조처로 천일염을 사용하는 것이 바람직하며 3%미만일 경우 혼합물의 부패 가능성이 있고 4%초과시 추출물 여과시 앙금이 발생하여 여과에 어려움이 발생하므로 염수용제는 천일염 3%염수가 바람직하다
5-4, 산야초 살충제를 제조하는 4단계
상기 4단계 산야초 살충제의 제조는 산야초 복합추출액, 혼합추출액, 사포닌 유황조성물을 혼합하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다
상기 4단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 산야초 복합추출액 40~50중량％, 혼합추출액 30~40중량％, 사포닌 유황조성물을 20∼30중량％를 호머믹스에 순차적으로 투입하고 상온에서 3~5시간, 2,500 ~3,500 RPM으로 분산하여 본 발명의 제독유황을 이용한 산야초 살충제를 제조하는 것을 특징으로 한다
이에 원료의 투입 순서 및 작업공정은 (1) 혼합추출액 (2) 호머믹스 가동 (3) 산야초 복합추출액 (4) 사포닌 유황조성물 순서로 작업을 진행하는 것이 바람직하다.
실시예 6. 사포닌 유황조성물의 제조방법
6-1, 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계
상기 1단계에서 제조된 사포닌 착즙액은 진생베리를 분쇄하고 상온에서 착즙기로 착즙하여 여과한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
진생베리: 인삼열매의 과육으로 인삼사포닌이 뿌리보다 3배 많으며 뿌리에는 없는 3종의 항 노화 물질 및 각종 미네랄을 함유하고 있으며 사포닌(saponin)은 여러 식물에 존재하는 침투성을 갖는 화학적 2차 대사물질로 스테로이드, 스테로이드알카로이드, 트리텔펜의 배당체로, 계면활성력이 뛰어나고 가용화제, 유화제, 분산제로 사용되며 물에 녹아 발포작용을 나타내는 물질의 총칭으로 여러 식물에 존재하여 병.충해에 대하여 면역. 방어역활을 수행하지만 그 함량은 작물의 생육환경에 따라 생성함량이 다르다. 특히 인삼에 함유된 사포닌 종류인 진세노사이드, 엘루테로사이드는 생리활성제로 유명하다. 진생베리를 농업에 적용하므로 고려인삼사포닌 성분의 약리 및 화학적 효과로 생체활력을 증대하여 성장과 생육에 매우 큰 영향력을 가지고 병.충해에 대한 면역 및 방어력 증대시켜 생산성 향상, 고품질 농산물, 특히 농민건강에 관계된다.
상기 1단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 진생베리 80∼100중량％, 물 10중량％를 혼합하고 습식분쇄기에서 분쇄하고 상온에서 착즙기에서 착즙하여 여과하여 사포닌 착즙액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
6-2, 전분 호화조성물을 만드는 2단계
상기 2단계 전분 호화조성물은 물에 감자전분을 혼합하고 가열하여 전분을 호화한 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
다당류 전분 : 여러 종류의 단당류나 유도체가 글리코시드결합에 의해 연결된 고분자화합물로 연결된 단당류의 종류와 배열, 사슬의 길이와 분자량 등이 다양하고 물에 잘 녹지 않으며 단맛이 없으나 곡류, 콩류, 감자류 등의 식물조직에 함유되어 있는 저장다당류가 대부분이며 곡류, 서류, 두류의 주성분이고 구근에 75~80%가 들어있고 특성은 다음과 같다.
- 글루코스가 기본단위인 무색, 무미, 무취의 분말
- 곡류 전분은 입자 크기가 작고, 서류 전분입자는 큰 편임
- 전분의 비중은 1.55~1.65로 물보다 무겁고 물에 녹지 않음
- 전분입자는 아밀로스와 아밀로펙틴으로 구분
- 전분입자는 결정성 영역과 무정형 영역이 섞여 있는 결정성 물질로 복굴절성을 보임
- 전분에 수분을 가하여 가열하면 수분 침투는 아밀로펙틴의 비결정성 영역에서부터 진행
- 전분은 찬물에 녹지 않지만 물을 넣어 가열하면 분해하기가 쉬운 호화상태가 됨
- 팽윤제, 안정제, 유화제 등으로 이용되며 처리 방법에 따라 그 용도는 매우 다양함
상기 2단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 물 100중량％에 대하여 감자전분20∼30중량％ 비율로 혼합하여 40~50℃에서 3시간 저속교반하여 전분 호화조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 감자전분이 20중량부 미만일 때는 저농도로 본 발명이 요구하는 수용화 단계에서 문제가 발생하며 30중량부가 초과되면 고밀도로 엉킴이 생겨 작업이 곤란하다.
6-3, 사포닌 유황조성물을 만드는 3단계
상기 3단계 사포닌 유화유황조성물은 상기 사포닌 착즙액과 상기 2단계의 전분 호화조성물에 제독유황을 혼합하고 가열 믹싱하여 사포닌 유황조성물을 제조하는 것을 특징으로 하며 그 구체적 내용은 다음과 같다.
상기 3단계의 구체적인 내용인 원료의 혼합비율은 물 100중량％에 대하여 사포닌 착즙액 50∼80중량％, 전분 호화조성물 1∼5중량％, 제독유황 50∼60중량부 비율로 혼합하여 20~30℃ 호머믹스에서 3000~3500RPM으로 4시간 고속 교반하고 상온으로 식혀 사포닌 유황조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 호머믹스의 온도가 낮으면 분산이 잘 이뤄지지 않고 회전속도(RPM)가 낮으면 유화가 잘 일어나지 않으므로 본 발명이 추구하는 유황의 원만한 수용화 및 유화를 위하여서는 전분 호화조성물의 적당한 혼합비는 2중량％인 것이 바람직하다.
시험예 1.
도 1은 상기한 실시예 2와 실시예 3에 따라 제조된 사포닌 입상 유황비료와 사포닌 액상 유황비료를 당근, 양파, 배추에 관주처리한 후 비해결과를 관찰한 사진이다.
비해시험을 위해서는 공시작물 유식물체를 5포트씩 3회 반복으로 이식하고, 공시비료를 기준량과 배량으로 희석하여 관주처리한 후 7, 14, 21일에 생육양상을 3회 달관조사하였다. 그 결과 모두에서 이상증상(황하, 위축, 오갈, 반점 등)을 보지이 않아 유식물체 비해는 없는 것으로 최종 확인되었다.
시험예 2.
도 2는 상기한 실시예 4와 실시예 5에 따라 제조된 친환경 살균제와 산야초 살충제를 쑥갓, 부추, 배추에 엽면살포한 후 비해결과를 관찰한 사진이다.
비해시험을 위해서는 공시작물 유식물체를 5포트씩 3회 반복으로 이식하고, 공시비료를 기준량과 배량으로 희석하여 엽면살포한 후 3, 5, 7일에 생육양상을 3회 달관조사하였다. 그 결과, 기준량구, 배량구 모두에서 이상증상(황화, 위축, 오갈, 반점 등)을 보지이 않아 공시작물 유식물체 비해는 없는 것으로 최종 확인되었다.
이상과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 게시하였으며 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Claims (11)
- 갈대뿌리 10~30중량부, 감귤껍질 20~40중량부, 미역 20~40중량부, 다시마 20~40중량부의 비율로 분쇄 혼합하여 혼합농축액를 제조하는 1단계:
글리세린 10~30중량부, 황산제2철 2~5중량부, 유황분말 80~100중량부를 투입, 교반하여 유황혼합조성물 제조하는 2단계:
상기 2단계로 제조된 유황혼합조성물에 과산화수소 3~10중량부를 첨가한 유황 산화조성물을 제조하는 3단계:
상기 1단계로 제조된 혼합농축액에 3단계로 제조된 유황 산화조성물을 혼합하여 독성이 제거된 제독유황조성물을 제조하는 4단계:
상기 4단계로 제조된 독성이 제거된 제독유황조성물을 청수로 세척하고 탈수, 건조하여 제독된 순수한 제독유황을 수득하는 것을 특성으로 한 독성이 제거된 제독유황의 제조방법. - 삭제
- 청구항 1의 제독유황의 제조방법을 이용한 사포닌 액상 유황비료의 제조방법에 있어서,
상온에서 진생베리 80~100중량부에 물 5~10중량부를 가수하여 분쇄하고 착즙하여 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계:
다당류 전분에 물을 가수하고 가열 교반하여 전분을 호화시켜 전분 호화조성물을 만드는 2단계:
상기 1단계로 제조된 사포닌 착즙액 50~80중량부, 상기 2단계로 제조된 전분 호화조성물 1~5중량부, 상기 제독유황 50~60중량부를 혼합하여 호머믹스에서 가열, 고속 교반하여 사포닌 유황조성물을 만드는 3단계:
상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물 90~100중량부에 토탄추출물 5~15중량부를 혼합하고 상온에서 저속 교반하여 제조하는 것을 특성으로 한 사포닌 액상 유황비료의 제조방법. - 청구항 1의 제독유황의 제조방법을 이용한 사포닌 입상 유황비료의 제조방법에 있어서,
상기 제독유황 25~30중량부, 미강 40~50중량부, 진생베리 분쇄물 20~30중량부를 혼합하여 함수율 50%에서 호기성 발효를 실행하고 건조하여 제독유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 1단계:
상기 1단계로 제조된 제독유황을 함유한 발효조성물 90~100중량부, 폐화석(탄산칼슘) 10~20중량부, 벤토나이트 1~5중량부를 일정비율로 혼합하여 성형하는 것을 특징으로 한 사포닌 입상 유황비료의 제조방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 제독유황을 함유한 발효조성물을 제조하는 1단계에서는 함수량을 조절하는 중량제로 운모석을 20~30중량부 첨가한 것을 특징으로 한 사포닌 입상 유황비료의 제조방법. - 청구항 3의 사포닌 액상 유황비료의 제조방법을 이용한 친환경 살균제의 제조방법에 있어서,
청구항 3의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물 20~40중량부, 난황유 20~40중량부, 황산구리 10~30중량부, 물 20~40중량부를 혼합하고 상온에서 3~5시간 고속회전으로 분산하여 제조하는 것을 특징으로 한 친환경 살균제의 제조방법. - 청구항 3의 사포닌 액상 유황비료의 제조방법을 이용한 산야초 살충제의 제조방법에 있어서,
청구항 3의 상기 3단계로 제조된 사포닌 유황조성물을 준비하는 1단계:
70중량%알코올용액 90∼100중량부에 개똥쑥 70∼80중량부, 해바라기 전초 70∼80중량부, 은행 열매 및 잎 70∼80중량부, 미국 자리공 뿌리 70∼80중량부를 각각 분쇄 침지하여 상온에서 100~120일 저온추출법으로 추출하여 각각 극세사로 여과한 개똥쑥 추출물 20∼30중량부, 해바라기 전초 추출물 20∼30중량부, 은행 열매 및 잎 추출물 20∼30중량부, 자리공 뿌리 추출물 20∼30중량부를 혼합한 산야초 복합추출액을 제조하는 2단계:
각각 다른 용기에 3중량％염수용액 90~100중량부와 담배잎 70~80중량부, 3중량％염수용액 90~100중량부와 페페엑스 70~80중량부를 분쇄 침지하여 상온에서 추출하고 극세사로 여과한 담배잎 추출물 60~70중량부, 페페엑스 추출물 30~40중량부를 혼합한 혼합추출액을 제조하는 3단계:
상기 1단계에서 준비한 사포닌 유황조성물 20~30중량부, 상기 2단계로 제조된 산야초 복합추출액 40~50중량부, 상기 3단계로 제조된 혼합추출액 30~40중량부를 상온에서 3~5시간 고속회전으로 분산하여 제조하는 것을 특징으로 한 산야초 살충제의 제조방법. - 청구항 1의 제독유황을 이용한 사포닌 유황조성물의 제조방법에 있어서,
상온에서 진생베리 80~100중량부에 물 5~10중량부를 가수하여 분쇄하고 착즙하여 사포닌 착즙액을 제조하는 1단계:
다당류 전분에 물을 가수하고 가열 교반하여 전분을 호화시켜 전분 호화조성물을 만드는 2단계:
상기 1단계로 제조된 사포닌 착즙액 50~80중량부, 상기 2단계로 제조된 전분 호화조성물 1~5중량부, 상기 제독유황 50~60중량부를 혼합하여 호머믹스에서 가열, 고속 교반하여 제조하는 것을 특징으로 한 사포닌 유황조성물의 제조방법. - 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 사포닌 유황비료.
- 청구항 6의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 살균제.
- 청구항 7의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 산야초 살충제.
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