KR20090073264A - 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용한 유용미생물배양액의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유용 미생물군(Effective Micro-organisms:이하, 'EM'이라 한다)의 발효액을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용하여 EM발효액을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 심층수의 우수한 발효특성과 쌀 또는 쌀겨를 이용하여 EM 발효액을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 EM발효액을 제조하는 방법은, 1. 쌀 또는 쌀겨와 물을 일정비율로 혼합, 교반하고 세척하는 단계, 2. 쌀 또는 쌀겨와 쌀뜨물을 분리하는 단계, 3. 2단계의 EM균과 당원(당밀)을 혼합하는 단계, 4. 발효단계를 거쳐 EM발효액을 제조하는 통상적인 방법에 있어서 1단계, 또는 3단계, 또는 1단계와 3단계 모두에 심층수를 일정비율 혼합하고 발효시켜 EM발효액을 얻는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 EM발효액은 쌀뜨물의 효과적인 처리가 가능하며, 심층수에 의하여 발효가 촉진되어 발효시간을 단축할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 EM 발효액은 건강관리, 수질정화 그리고 음식물쓰레기 처리 등에 사용하여 건강하고 오염되지 않은 깨끗한 환경을 만드는데 이용될 수 있다.

심층수, EM, 쌀뜨물, 미네랄, 발효

Description

심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용한 유용미생물배양액의 제조방법{Method for producing culture solution of effective micro-organisms using deep sea water and rice or rice bran}

도 1은 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용한 EM 발효액의 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도

본 발명은 유용 미생물군(Effective Micro-organisms:이하, 'EM'이라 한다)의 발효액을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용하여 EM발효액을 제조하는 방법에 관한 것이다.

EM이란 유용 미생물군(Effective Micro-oganisms)의 약자로서 광합성 세균과 유산균, 방선균, 사상균, 효모균등 5과 10속 80여종의 미생물을 복합해 배양한 미생물제재이다. EM은 농업 뿐 아니라 오폐수의 정화, 축산, 생필품, 페인트 독의 중화 등 거의 모든 분야에 활용이 가능한 획기적인 물질이라 알려져 있다.

EM 중의 광합성 세균은 약 35억년 전, 지구에 찾아온 최초의 생물로서, 태고적 지구를 덮고있던 이산화탄소, 수소, 메탄 등의 무기물을 흡수, 유기화합물의 합성 및 산소를 생성한 것이며, 지금은 지구의 산소 과다로 깊은 바다나 벼논 등에서 발견된다. 광합성 세균은 EM중 가장 오래된 미생물로서 호기성, 혐기성 미생물 모두에게 도움을 주며, 유기영양균(아조토박타, 효모, 유산균 따위)과 공생하면서 질소를 고정하는 역할을 한다. 또한, EM중의 효모는 발효(醱酵)의 모체(母體)란 뜻으로 양조, 제빵에 필수적인 것으로서, 17세기 네덜란드인 리우벤훅(Antony van Leeuwenhoek, 1632?1723)에 의해 발견되어, 세상을 놀라게 한 미생물이다. 이는 미생물 분류상 곰팡이의 일종으로 인간생활에 필수불가결한 미생물로서, 꽃의 꿀, 과일의 표면 등 당분이 많은 곳에 붙어 있으며, 아미노산, 다당류 등 생리활성물질을 만들어 내는 역할을 한다.

EM 중의 유산균은 분류상 세균의 일종으로 당분을 유산(乳酸)으로 바꾸는 작용을 하는 것으로서(乳酸醱酵), 다른미생물과 비교적 잘 공존 공생하는 특징이 있다. 유산균은 1857년 파스퇴르(Pasteur)가 최초로 발견되었으며, 인간의 건강에 도움을 주는 미생물임이 확인되고 있으며, 정장(整腸)작용, 면역기능향상, 항(抗)종양성, 콜레스트롤 억제, 혈압조정작용 등을 하며, 항산화 물질을 만드는 것으로 알려져 있다.

EM 중의 방선균은 사방으로 실줄처럼 뻗어 가는 모습을 지니고 있어 붙여진 이름으로서, 현재 5,000여종의 방선균이 확인되고 있는데, 2/3이상이 Streptomyces 생성균이다. 이는 토양 중에 다수 존재하며, EM속에서는 항생물질 등 생리활성화물 질을 만든다.

EM 중의 사상균은 사람의 눈으로 쉽게 볼 수 있는 곰팡이균으로서, 효모와 달리 균사와 포자를 다량 만들어낸다. 사상균 중에는 나쁜 것도 있으나, AspergillusGlaucus 등과 같은 유용한 것도 많다. EM속에서는 효모처럼 아미노산, 다당류등 여러가지 생리활성물질을 생성하고 아울러 효모의 증식을 돕는 역할을 한다.

이러한 유기물들을 포함하는 EM은, 특히 호소정화와 악취 제거등과 같은 새로운 친환경 정화방법에 사용되고 있다. 또한, EM을 활용하여 농산물을 생산하면 항산화력이 강해져 품질의 유지보존 기간이 길어지고 수확량도 획기적으로 증가한다.

EM을 활용하면 축산환경개선 등에 큰 효과가 있으며 농, 어업의 생산성도 향상시킬 수 있으므로 다양한 분야에 적용되고 있는 추세이다.

이러한 EM을 발효시킨 EM 발효액을 제조하는 방법이 몇 가지 제안되고 있다. 그 중 한가지의 제조 방법은 쌀뜨물을 이용한 것인데, 쌀뜨물을 이용하여 발효된 EM 발효액의 효능이 가장 우수한 것으로 보고되고 있다. 이미 알려져 있는 쌀뜨물을 이용하여 EM 활성액을 제조하는 방법은, 깨끗한 지하수를 35℃ 내외로 가온한 후 20ℓ용량의 PVC용기에 17ℓ를 채운다. 다음, 지하수를 채운 용기에 가정에서 갓 받은 신선한 쌀뜨물 1ℓ와 당밀 1ℓ와 EM 1ℓ를 첨가한 후, 용기의 뚜껑을 밀폐하고, 밀폐된 용기를 잘 흔들어 고루 혼합되게 한다. 혼합된 용기를 여름철에는 그늘에 두면 되고, 겨울철에는 따뜻한 실내에 두거나 히터(heater)로 가온하여 약 25℃ 이상 35℃이하를 유지하도록 한다. 이와 같이, 약 30℃ 정도에서 10일 정도가 지나면 적당히 발효되어 향긋한 냄새와 pH 3.5내외의 EM발효액이 제조된다.

일본 공개특허공보 2003-147393호에는 유용미생물세정액이 기재되어 있다. 이는 EM과 쌀겨, 당밀, 세제액 및 물로 구성된 것을 특징으로 한다. 한국등록특허 0656980호(출원번호 : 2004-0065417호)에는 쌀겨를 이용하여 EM발효액을 대량으로 제조하는 방법이 기재되어 있다.

한편, 해양 심층수(또는 심층수)는 통상 수심 200미터에서 최고 4천 미터까지 깊은 바닷물을 말하는데 표층수와 20도 이상의 온도차가 나기 때문에 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는다. 빛이 없는 심해에선 광합성 대신 분해만 이루어져 해양심층수에는 생체에 필요한 다양한 천연원소 즉 Fe(철), I(요오드), Cu(구리), Mn(망간), Zn(아연), Co(코발트), Mo(몰리브덴), Se(셀렌), Cr(크롬), Sn(주석), V(바나듐), F(불소), Si(규소), Ni(니켈), As(비소) 등이 균형 있게 포함되어 있어 미네랄 밸런스가 좋다. 또한 유기질 영양분이 풍부하고, 유기물이나 세균류가 적어 청성성이 있다.

동해 해양 심층수는 블라디보스톡에서 침강한 물이 유입되는 차가운 물과 자체적으로 생성된 고유수로 이루어져 있다. 우리나라 동해의 해양 심층수와 타 지역의 해양 심층수의 특성을 표 1에 나타내었다.

우리나라 동해 해양 심층수의 특성은 수온은 일본 고치현, 오끼나와현, 미국 하와이 심층수보다 더 차고 인산, 규산 등과 같은 영양염류의 함유량은 동해 심층수가 고치현이나 도야마현의 것보다 더 많다.

구분	수온	염분	pH	영양염			용존산소 (mg/l)
				인산염	질산염	규산염
동해심층수(고성)	1.52∼1.9	33.72∼33.94	7.19∼7.90	1.7∼4.3	3.6∼13.3	72.1∼108.0	9.13∼9.47
일본고치현심층수	8.1∼9.8	34.3∼34.4	7.8∼7.9	1.1∼2.0	12.1∼26.0	33.9∼56.8	4.1∼4.8
일본 도야마현 심층수	1-2	34.1	7.74	1.2∼1.8	14∼26	30∼38	5.0∼6.0
일본 오끼나와현 심층수	9.0	34.71	7.93	3.05	21.89	44.81
미국 하와이 심층수	8.2∼10.7	34.37∼34.29	7.45∼7.64	2.89∼3.15	39.03∼40.86	74.56∼79.2	1.24∼1.45

표 2는 우리나라 동해의 표층수와 심층수의 성분을 비교한 것이다.

구분	심층수	표층수
수 온(℃)	1.52~1.9	14.5~23.10
수온이온농도	7.19~7.90	8.16~8.20
염 분(‰)	33.72~33.94	32.5~33.0
용존산소(mg/l)	9.13~9.47	7.79~8.9
질 산 염(μM)	3.6~13.3	0.1~1.4
인 산 염(μM)	1.7~4.3	0~0.7
규 산 염(μM)	72.1~108.0	15.3~28.9
클로필 a(mg/l)	0.034~0.0376	0.1578~0.1589
비 고	취수수심 200m

심층수는 표층수에 비하여 무기염류 및 미네랄이 100-1,000배 정도 풍부한 영양염류를 함유하고 있고, 오염되지 않은 청정하고 숙성된 물이다.

이러한 심층수를 이용하여 일본 공개특허 2006-206815호에는 부착제 및 드라이크리닝용 세제가 기재되어 있다. 이는 EM발효액에 식물엑기스 추출액 및 심층수를 첨가하여 세척제 및 부착제로 이용하는 것이다. 하지만 일본 공개특허 2006-206815호는 심층수를 사용하기는 하였지만, EM 발효액의 제조에 심층수를 사용한 것은 아니다.

본 발명은 심층수의 우수한 발효특성과 쌀 또는 쌀겨를 이용하여 EM 발효액을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용한 EM 발효액의 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 1에 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 EM발효액을 제조하는 방법은,

1. 쌀 또는 쌀겨와 물을 일정비율로 혼합, 교반하고 세척하는 단계,

2. 쌀 또는 쌀겨와 쌀뜨물을 분리하는 단계,

3. 2단계의 EM균과 당원을 혼합하는 단계,

4. 발효단계를 거쳐 EM발효액을 제조하는 통상적인 방법에 있어서 1단계, 또는 3단계, 또는 1단계와 3단계 모두에 심층수를 일정비율 혼합하고 발효시켜 EM발효액을 얻는 것을 특징으로 한다.

여기서 심층수는 1단계, 또는 3단계에 각각 부가되어도 좋고 1단계, 3단계 모두에 부가되어도 좋다. 최종적으로 혼합단계를 거쳐 발효단계에 사용되는 쌀뜨물에 대한 심층수의 함유비는 1중량 %이상이 되도록 한다.

1중량% 미만이라면 심층수에 의한 EM균의 발효가 충분하지 한다. 또한 쌀뜨물에 함유되어 있는 고형분은 대략 2.5 ～ 3.5%범위인데 고형분을 제외한 수분의 전체를 심층수를 사용하여도 좋지만, 심층수만을 사용할 경우에는 염도가 높아 EM균의 배양에 악영향을 준다. 바람직한 심층수 함유량은 5 ～ 30중량%범위이다.

심층수는 심층수원수, 농축심층수, 심층수소금, 탈염심층수를 사용하여도 좋으나 심층수원수를 제외하고는 가격 경쟁력면에서 바람직하지 않다.

본 발명에 의한 EM발효액의 제조에 사용되는 물은 일반 지하수, 수돗물, 활성수 등 어느 것이라도 좋다.

쌀 또는 쌀겨와 물의 혼합 비율은 제조되는 EM 발효액의 사용 용도에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

당원으로서는 당밀, 사탕수수분말, 봉밀, 설탕, 엿 등을 사용할 수 있다. 이 중 당밀은 값도 저렴하고 해서 가장 많이 사용된다. 당밀 (糖蜜 molasses)은 제당공정에서 얻어지는 부산물. 폐당밀이라고도 한다. 원료에서 설탕을 분리하고 남은 갈색 점조의 당액이다. 원료에서 설탕을 분리하고 남은 갈색 점조(粘稠)의 당액이다. 이것의 조성은 고형분(固形分) 76～81％인데 설탕분 30～40％, 환원당분 20～25％, 회분 10％ 정도이다. 당밀에는 설탕 이외에 비타민, 무기질 등이 포함되어 있고 특유의 눌은 냄새가 나며 색깔은 연한 다갈색을 띤다. 알코올 등의 발효공업의 원료나 사료, 일부는 과자원료로 이용된다. 제과재료로는 향료와 색소로서 쿠 키나 케이크에 첨가되기도 하고 시럽으로 이용되기도 한다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에서 EM 발효액 제조과정 중 쌀겨 혼합액으로부터 불순물 제거 방법, EM 배양액의 온도, 발효 시간 등과 같은 구성요소는 EM 발효액의 생산 공정을 보다 효율적으로 진행시키고, EM 발효액의 사용용도에 적합하도록 하기 위하여 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의한 EM발효액은 쌀뜨물의 효과적인 처리가 가능하며, 심층수에 의하여 발효가 촉진되어 발효시간을 단축할 수 있다. 또한 본 발명에 의한 EM 발효액은 다양한 미네랄을 함유하고 있으므로 목욕물, 옷감 세탁시, 청소 또는 설거지 세정액 등의 건강관리, 수질정화 그리고 음식물쓰레기 처리 등에 사용하여 건강하고 오염되지 않은 깨끗한 환경을 만드는데 이용될 수 있다.

Claims (2)

1. 쌀 또는 쌀겨와 물을 일정비율로 혼합, 교반하고 세척하는 단계,

2. 쌀 또는 쌀겨와 쌀뜨물을 분리하는 단계,

3. 2단계의 EM균과 당원을 혼합하는 단계,

4. 발효단계를 거쳐 EM발효액을 제조하는 방법에 있어서 1단계, 또는 3단계, 또는 1단계와 3단계 모두에 심층수를 일정비율 혼합하는 것을 특징으로 하는 심층수와 쌀 또는 쌀겨를 이용한 EM발효액의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 3단계의 혼합공정에 사용되는 쌀뜨물에 함유되는 심층수의 혼합비율이 1중량%이상인 것을 특징으로 하는 EM발효액의 제조방법.

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