KR20160051912A - 다기능성의 em 타블렛 제조방법 및 이로부터 제조된 em 타블렛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EM(Effective Microorganism) 배양액 제조단계, 유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계, 타블렛용 혼합물 조성단계, 진공동결건조 단계, 타정단계, 코팅 단계를 거쳐 EM을 타블렛 형태로 제조하되, 상기 배양액 제조단계에서 선택되는 기본재료에 따라 음료용, 세정용, 한약용의 타블렛을 제조하여 다양하게 사용할 수 있도록 하는 다기능성의 EM 타블렛 제조방법 및 이로부터 제조된 EM 타블렛에 관한 것이다.
Description
본 발명은 EM(Effective Microorganism) 배양액 제조단계, 유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계, 타블렛용 혼합물 조성단계, 진공동결건조 단계, 타정단계, 코팅 단계를 거쳐 EM을 타블렛 형태로 제조하되, 상기 배양액 제조단계에서 선택되는 기본재료에 따라 음료용, 세정용, 한약용의 타블렛을 제조하여 다양하게 사용할 수 있도록 하는 다기능성의 EM 타블렛 제조방법 및 이로부터 제조된 EM 타블렛에 관한 것이다.
2008년부터 서울을 비롯하여 지방도시의 주민센터 등에서 EM 제품을 무료로 공급하고 있다. 이런 EM 제품은 환경을 살린다는 취지 아래 전국적으로 확산되고 있다. 이와 같이 환경을 살 리는 EM 제품의 용도는 생활환경개선, 하천수질개선, 음식물쓰레기를 발효하여 퇴비화로 사용할 수 있는 장점을 지닌 제품이나 아직은 초기 단계이다.
이와 같이 초기단계에 머물러 있는 EM 제품에 대한 정부의 적극적인 홍보 및 지원이 필요한 시점에 와 있으며 EM 제품을 적극적으로 활용할 경우 국민건강과 환경 친화적인 국가가 될 것이며 주변국가의 관심이 지대할 것이다.
상기 EM(Effective Microorganism)은 유익한 미생물이란 뜻의 영어의 머리 글자를 딴 약자로서 일반적으로 유산균, 효모균, 누룩균, 광합성세균 등 인류가 오래전부터 식품의 발효에 이용해 왔던 80여종의 미생물들이 발효과정을 통해 생성되는 발효물 특히 항산화 물질을 생성함으로써 부패를 억제하여 자연을 회생하는 특징을 지닌 미생물 발효 제품이라 할 수 있다.
상기 EM은 1982년 오키나와 류쿠대학 농학부의 Higa 박사에 의해 개발된 복합미생물 배양액이다. EM은 5과 10속 80여종의 미생물을 탱크에서 배양한 액상으로 통기 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 공존, 공생하면서 상승효과를 발휘하도록 배양한 것이다. 유용미생물군은 주로 광합성 세균, 유산균, 젖산균 및 효모로 구성되어 있다.
상기 EM을 사용하면 이들 미생물들 간의 복잡한 공존공영 관계가 만들어 내는 발효 생성물인 항산화 물질들이 여러 가지의 효과를 나타낸다. EM 안의 유용 미생물들이 부패가 진행 중이거나 부패가 예상되는 환경에 투입하면 항산화효소나 항산화물질, 아미노산, 비타민, 당류, 유기산, 미네랄 및 각종 효소나 호르몬 등을 생성함으로써 발효 환경이 조성되어 유익 미생물의 증식을 강화하며 동시에 유해 물질의 독성을 없앤다.
본 발명에서는 이와 같은 유용미생물의 이용편의성을 극대화시키기 위하여 타블렛 형태로 제조하고자 하며, 타블렛 형태의 EM을 음료용, 세정용 및 한약용으로 이용할 수 있도록 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법 및 이로부터 제조된 타블렛을 제공하고자 한다.
본 발명은 EM을 이용하여 음료, 한약재, 세정용 등 다양하게 이용가능한 다기능성의 타블렛을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중 선택되는 어느 1종의 기본재료 50~99wt%와, EM 원액 0.5~5wt%와, 설탕 0.4~45wt%와, 효모 0.1~3wt%를 혼합한 후 35~39℃에서 40~240시간 동안 미생물을 배양하여 EM 배양액을 제조하는 단계(S10)와,
유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계(S20)와,
상기 EM 분말 50~98wt%와, 무수규산(silicic acid anhydrous) 0.5~12wt%와, 탄산수소 나트륨 0.5~13wt%와, 구연산 0.5~13wt%와, 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate) 0.4~7wt%와, 옥타코사놀 0.1~5wt%를 혼합하여 타블렛용 혼합물을 조성하는 단계(S30)와,
상기 타블렛용 혼합물을 진공동결건조하여 수분함량을 5~8%로 조정하는 단계(S40)와,
상기 진공동결건조를 거친 타블렛용 혼합물을 타정(tablet)하는 단계(S50)와,
상기 타정을 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxy prophyl methyl cellulose, HPMC)로 코팅처리하는 단계(S60)를 포함하여 이루어지는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 다기능성의 타블렛은 발효를 위한 기본 재료로서 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중에서 어느 1종을 선택하여 미생물 배양, 과립 제조, 타블렛용 혼합물 조성, 진공동결건조, 타정 및 코팅 단계를 거침으로써 음료용, 세정용 및 한약재용의 다기능성의 타블렛으로 제조가 가능하여 다양하게 적용이 가능하다는 장점을 갖는다.
또한 본 발명에 따라 제조된 타블렛은 지하수, 생수, 수돗물, 찬물에도 쉽게 녹고 잔여물 없이 빠르게 용해, 발효되며, 부피가 작아 휴대가 편리하다. 그리고 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 PET 병과 물만 준비되면 타블렛 EM을 이용하여 손쉽고 빠르게 유용 미생물의 제조가 가능하다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 다기능성 타블렛의 제조 공정도.
상기한 바와 같이,
본 발명에 따른 EM을 함유하는 다기능성 타블렛은 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중 선택되는 어느 1종의 기본재료 50~99wt%와, EM 원액 0.5~5wt%와, 설탕 0.4~45wt%와, 효모 0.1~3wt%를 혼합한 후 35~39℃에서 40~240시간 동안 미생물을 배양하여 EM 배양액을 제조하는 단계(S10)와,
유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계(S20)와,
상기 EM 분말 50~98wt%와, 무수규산(silicic acid anhydrous) 0.5~12wt%와, 탄산수소 나트륨 0.5~13wt%와, 구연산 0.5~13wt%와, 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate) 0.4~7wt%와, 옥타코사놀 0.1~5wt%를 혼합하여 타블렛용 혼합물을 조성하는 단계(S30)와,
상기 타블렛용 혼합물을 진공동결건조하여 수분함량을 5~8%로 조정하는 단계(S40)와,
상기 진공동결건조를 거친 타블렛용 혼합물을 타정(tablet)하는 단계(S50)와,
상기 타정을 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxy prophyl methyl cellulose, HPMC)로 코팅처리하는 단계(S60)를 거쳐 제조된다.
이하, 상기의 각 단계에 따른 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보고자 한다.
EM
배양액 제조단계(
S10
)
본 단계는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛은 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중 선택되는 어느 1종의 기본재료 50~99wt%와, EM 원액 0.5~5wt%와, 설탕 0.4~45wt%와, 효모 0.1~3wt%를 혼합한 후 35~39℃에서 40~240시간 동안 미생물을 배양하는 단계이다.
이때 상기 미생물 배양에 있어 미생물 생육을 최적화시키기 위하여 상기 제시된 원료 외에 추가로 배합할 수도 있다.
상기 기본재료는 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중 어느 1을 선택하여 EM원액, 설탕, 효모와 혼합하여 미생물을 배양하게 된다.
이때 과일을 선택하는 경우 최종적으로 제조된 타블렛은 음료용으로 사용되며,
쌀뜨물을 선택하는 경우 최종적으로 제조된 타블렛은 세정용으로 사용되며,
한약재를 선택하는 경우 최종적으로 제조된 타블렛은 한약용으로 사용된다.
즉, 상기 기본재료에서의 선택되는 재료에 따라 최종적으로 제조된 타블렛의 사용처가 결정되는 것이다.
상기 기본재료의 과일은 블루베리, 크렌베리, 복분자, 오디, 스트로베리, 블랙베리, 라즈베리, 아사이베리, 크랜베리, 카시스베리, 블랙커런트베리 중 선택되는 어느 1종 이상의 베리류,
사과, 망고, 메론, 오렌지, 귤, 바나나, 포도, 딸기, 파인애플, 앵두, 자두, 수박, 레몬, 토마토, 키위, 참외, 머루, 다래, 감, 배, 코코넛, 복숭아, 야자수, 파파야, 살구, 라임, 석류, 모과, 무화과, 산수유, 구와바, 체리, 메실 중 선택되는 어느 1종 이상인 것을 사용한다.
그리고 상기 쌀뜨물은 쌀을 5시간 불린 후 실온에서 1일간 방치해둔 것을 사용한다.
또한 상기 한약재는 사상자, 황금, 금앵자, 천궁, 당귀, 감초, 유근피, 오가피, 계피, 인진쑥, 마황, 택사, 복령, 천문동, 백출, 계지, 대황, 나복자, 승마, 가르시니아 캄보지아, 홍화씨, 동과자, 알긴산, 쿠엔산, 영릉향, 갈근, 상황버섯, 백감장, 인진쑥, 천마, 토사자, 강황, 건지황, 고삼, 구기자, 목단피, 엉겅퀴, 자초, 진피, 측백엽, 흑지마, 삼백초, 동충하초, 영지버섯, 홍삼, 황국, 백국, 도라지, 오미자, 복분자, 원지, 어성초, 삼백초, 결명자, 산약, 두충, 하수오, 백복령, 산사자, 삽주뿌리, 산야초, 버섯 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용한다.
상기 기본재료의 사용량은 50~99wt%의 범위 내로 한정하며, 이때 그 사용량이 50wt미만인 경우에는 과일, 쌀뜨물, 한약재 중에서 선택되는 기본재료에 의한 음료, 세정, 한약 기능성의 발현이 어렵고, 99wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어 미생물 성장이 제대로 이루어지지 않을 수 있므로 상기 기본재료의 사용량은 50~99wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 EM은 유용 미생물(Effective Micro organisms)을 지칭하는 것으로서, EM을 구성하는 미생물은 최초 5과 10속 81종이었으나, 재연성 문제로 인해 1997년 5과의 대표적인 종류를 11종으로 좁혔으며 이후 더욱 간략화시켜서 최종적으로 2002년에 광합성세균, 유산균, 효모의 표준유형이 동시에 공존하고 있다면 EM이라고 규정지었다.
구체적인 예로는 유사균인 그람양성균의 Lactobacillus plantarum (ATCC8014)와 Lactobacillus casei (ATCC7469), 광합성 세균인 그람음성균의 Rhodobacter palustria (ATCC 17002), 진핵세포인 효모의 Saccharomyces cerevisiae (IFO0203)를 들 수 있다.
EM의 핵심균주인 광합성세균, 유산균, 효모는 공생체 안에서 각기 다른 역할을 담당한다. 광합성세균은 혐기조건에서 광합성을 통해 vitamin류, carotene 색소 등 강력한 산화물질을 생산한다.
상기 설탕은 백설탕(White Sugar), 갈색설탕(Brown Sugar), 흑설탕(Dark Brown Sugar), 분당(Powdered Sugar), 굵은 정백당(Crystal Sugar), 각설탕(Cube Sugar), 빙당(Rock Sugar), 과립당(Frost Sugar), 백조당, 중조당, 그래뉴당, 상백당, 중백당, 삼온당, 액당 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 선택하여 사용한다.
이때 상기 설탕의 사용량이 0.4wt미만인 경우에는 미생물의 성장에 필요한 당분 공급이 원활하게 이루어지지 않아 미생물 성장이 제대로 이루어지지 않고, 45wt%를 초과하게 되는 경우에는 더 이상의 설탕을 필요로 하지 않아 무의미하므로, 상기 설탕의 사용량은 0.4~45wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
이때 미생물의 배양조건은 35~39℃에서 40~240시간 동안 이루어지며, 이때 온도는 미생물의 성장을 이루기 위한 최적의 온도를 설정한 것으로서, 이와 같이 설정된 온도범위에서 미생물을 40~240시간 동안 배양할 경우 최적의 미생물 배양이 이루어질 수 있다.
과립 제조단계(
S20
)
본 단계는 유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계이다. 이때 과립은 주입공기온도 60~70℃, 분무화 공기압 1.0~2.0bar, 분무속도 500~800 ㎖/min으로 하여 제조한다.
타블렛용
혼합물 조성단계(
S30
)
본 단계는 상기 단계에서 제조된 EM 분말을 타블렛으로 제조하기 위하여, EM 분말과 타블렛을 이루기 위한 성분들을 배합 조성하는 단계로서,
상기 EM 분말 50~98wt%와, 무수규산(silicic acid anhydrous) 0.5~12wt%와, 탄산수소 나트륨 0.5~13wt%와, 구연산 0.5~13wt%와, 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate) 0.4~7wt%와, 옥타코사놀 0.1~5wt%를 혼합하여 타블렛 제조용 혼합물을 조성하는 단계이다.
이때 EM 분말의 사용량이 50wt% 미만인 경우에는 음료용, 세정용, 한약용에 따른 기능성을 제대로 발현하기 어렵고, 98wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 줄어들어 타블렛 형성이 어려울 수 있으므로, 상기 EM 분말의 사용량은 50~98wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 EM 분말 이외의 무수규산(silicic acid anhydrous), 탄산수소 나트륨, 구연산, 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate), 옥타코사놀의 사용량은 타블렛 형성 품질에 영향을 미치는 것으로서, 상기 제시된 범위 내에서 선택하여 사용함으로써 고품질의 타블렛 성형이 가능하다.
상기 타블렛용 혼합물은 수분함량이 높기 때문에 타블렛으로 제조하기 어려우며, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 진공동결건조에서 수분함량을 조절과정을 거쳐 최종적으로 타블렛용 혼합물의 수분함량을 5~8%로 조정하는 과정을 거치게 된다.
진공동결건조단계(
S40
)
본 단계는 상기한 바와 같이, 타블렛용 혼합물에 포함되어 있는 수분함량을 5~8%로 조정하기 위하여 진공동결건조를 하는 단계이다.
이때 진공동결건조는 진공동결건조기를 이용하여 -50 ~ -40℃의 온도 조건에서 20~50시간 동안 이루어진다.
타정
단계(
S50
)
상기 진공동결건조를 거쳐 수분함량이 최종적으로 5~8%로 조정된 타블렛용 혼합물을 mesh체를 통과시켜 과립형태로 제조한 후, 상기 과립을 몰드에 넣고 유압프레스로 압력을 가하여 타블렛 형태로 제조한다.
코팅 단계(
S60
)
상기 단계를 거쳐 타블렛으로 제조된 이후에는 상기 타블렛의 외면으로 코팅제를 이용하여 코팅처리한다.
이때 상기 코팅제는 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxy prophyl methyl cellulose, HPMC)를 이용하여 코팅처리하게 된다.
BW-HPMC 코팅제는 HPMC(하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxy prophyl methyl cellulose)를 85~92℃의 물에 녹인 후, 가소제로 글리세롤(glycerol)을 첨가하여 HPMC/glycerol의 용액을 제조한다.
다음으로 BW(beeswax)를 85~92℃의 물에 녹인 후, 유화제로서 oleic acid을 첨가하여 BW/oleic acid의 용액을 제조한다.
그리고 상기 HPMC/glycerol과 BW/oleic acid를 20,000~30,000rpm에서 2~5분 동안 균질화 과정을 거친다. 그 후 30℃이하의 항온수조에서 냉각시킨다.
본 발명에 따른 EM을 함유하는 다기능성 타블렛은 음료, 세정, 약재로 활용이 가능하여 다양한 제품에 적용가능하여 산업상 이용가능성이 크다.
Claims (5)
- 과일, 쌀뜨물 또는 한약재 중 선택되는 어느 1종의 기본재료 50~99wt%와, EM 원액 0.5~5wt%와, 설탕 0.4~45wt%와, 효모 0.1~3wt%를 혼합한 후 35~39℃에서 40~240시간 동안 미생물을 배양하여 EM 배양액을 제조하는 단계(S10)와,
유동층 과립기((fluidized bed granulator)를 이용하여 상기 EM 배양액으로부터 과립을 제조하는 단계(S20)와,
상기 EM 분말 50~98wt%와, 무수규산(silicic acid anhydrous) 0.5~12wt%와, 탄산수소 나트륨 0.5~13wt%와, 구연산 0.5~13wt%와, 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate) 0.4~7wt%와, 옥타코사놀 0.1~5wt%를 혼합하여 타블렛용 혼합물을 조성하는 단계(S30)와,
상기 타블렛용 혼합물을 진공동결건조하여 수분함량을 5~8%로 조정하는 단계(S40)와,
상기 진공동결건조를 거친 타블렛용 혼합물을 타정(tablet)하는 단계(S50)와,
상기 타정을 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxy prophyl methyl cellulose, HPMC)로 코팅처리하는 단계(S60)를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
기본재료의 과일은 블루베리, 크렌베리, 복분자, 오디, 스트로베리, 블랙베리, 라즈베리, 아사이베리, 크랜베리, 카시스베리, 블랙커런트베리 중 선택되는 어느 1종 이상의 베리류,
사과, 망고, 메론, 오렌지, 귤, 바나나, 포도, 딸기, 파인애플, 앵두, 자두, 수박, 레몬, 토마토, 키위, 참외, 머루, 다래, 감, 배, 코코넛, 복숭아, 야자수, 파파야, 살구, 라임, 석류, 모과, 무화과, 산수유, 구와바, 체리, 메실 중 선택되는 어느 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
한약재는 사상자, 황금, 금앵자, 천궁, 당귀, 감초, 유근피, 오가피, 계피, 인진쑥, 마황, 택사, 복령, 천문동, 백출, 계지, 대황, 나복자, 승마, 가르시니아 캄보지아, 홍화씨, 동과자, 알긴산, 쿠엔산, 영릉향, 갈근, 상황버섯, 백감장, 인진쑥, 천마, 토사자, 강황, 건지황, 고삼, 구기자, 목단피, 엉겅퀴, 자초, 진피, 측백엽, 흑지마, 삼백초, 동충하초, 영지버섯, 홍삼, 황국, 백국, 도라지, 오미자, 복분자, 원지, 어성초, 삼백초, 결명자, 산약, 두충, 하수오, 백복령, 산사자, 삽주뿌리, 산야초, 버섯 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것임을 특징으로 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
EM은 유사균인 그람양성균의 Lactobacillus plantarum와 Lactobacillus casei; 광합성 세균인 그람음성균의 Rhodobacter palustria; 진핵세포인 효모의 Saccharomyces cerevisiae로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛 제조방법.
- 청구항 1의 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 EM을 함유하는 다기능성 타블렛.
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Cited By (2)
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CN106983144A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-28 | 汤臣倍健股份有限公司 | 一种治疗便秘的深加工保健食品组合物 |
KR20200012709A (ko) * | 2018-07-26 | 2020-02-05 | 김정아 | 천연 식물성 유산균 발효식품의 제조방법 |
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2014
- 2014-10-20 KR KR1020140141752A patent/KR20160051912A/ko not_active Application Discontinuation
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