KR20170088254A

KR20170088254A - 토양개량제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20170088254A
Application number: KR1020160008412A
Authority: KR
Inventors: 임정식
Original assignee: 주식회사 지엘바이오
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-08-01

Abstract

본 발명은 유용미생물(EM)과 광물질을 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계; 혼합물을 단환으로 제환하는 2단계; 제조된 단환을 숙성 및 건조하는 3단계; 로 이루어지는 것으로,
본 발명 토양개량제 및 그 제조방법는 락토바실러스 카세이 및 맥주효모균이 포함되는 유용미생물과, 유황 및 칼슘이 포함되는 광물질을 주성분으로 균체수를 유지할 수 있도록 혼합되어 혼합물을 생성하며, 자동제환기를 사용하여 혼합물을 입자크기가 5mm이하인 작은 구슬형태인 단환으로 제환하여 제조되는 현저한 효과가 있다.

Description

토양개량제 및 그 제조방법 { soil conditioner and it's producing method }

본 발명은 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 락토바실러스 카세이 및 맥주효모균이 포함되는 유용미생물과, 유황 및 칼슘이 포함되는 광물질을 주성분으로 균체수를 유지할 수 있도록 혼합되어 혼합물을 생성하며, 자동제환기를 사용하여 혼합물을 작은 구슬형태인 단환으로 제환하여 제조되는 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 토양개량제는 토양의 식물생육에 도움이 되도록 개선하기 위하여 사용하는 물질이다.

일반적으로 부형제는 약제를 일정한 형태로 만들기 위하여 첨가하는 물질이다.

일반적으로 광물질은 천연광물의 광물성 영양소로 미네랄이라고도 한다.

일반적으로 유용미생물인 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei)는 혐기성 미생물로서 우유와 치즈에서 분리되는 유산균이며, 유용미생물인 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae)은 맥주를 만드는 데 필요한 효모균이다.

칼슘은 천연칼슘과 합성칼슘으로 분류할 수 있으며, 합성칼슘에는 탄산칼슘, 구연산칼슘, 글루콘산칼슘, 젖산칼슘, 인산칼슘, 황산칼슘, 염화칼슘, 수산화칼슘, 산화칼슘, 글리세로인산칼슘 등이 있으며, 천연칼슘에는 우골분, 유청(우유)칼슘, 해조칼슘, 난각칼슘, 산호칼슘, 패각칼슘 등이 있다.

종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1373651호의 천연광물질과 천연물질을 입상화한 작물생육용 토양개량제 및 그 제조방법에 있어서, 흑운모, 천매암을 저장탱크에 투입하여 저장하는 원재료저장단계와; 상기 저장탱크의 한 부분에 구비된 계량기를 통해 흑운모 65 ~ 70중량%, 천매암 25 ~ 30중량%를 계량하고, 혼합기에 투입하여 혼합하는 원료계량 및 혼합단계와; 상기 혼합기에 의해 원재료가 혼합되는 과정에서 해조추출물 1 ~ 3중량%, 유카 1 ~ 3중량%의 첨가제를 첨가하는 첨가단계와; 상기한 과정을 통해 제조된 토양개량제를 과립성형기에 투입하여 1 ~ 4mm 크기의 과립으로 성형하는 과립성형단계와; 상기 과립성형단계 후 컨베이어를 통해 건조기에 과립 형태로 형성된 토양개량제를 이송하는 이송단계와; 상기 과립성형단계를 통해 형성된 과립을 40 ~ 50℃ 건조기에 8시간 동안 건조하는 건조단계와; 상기 건조단계를 통해 제조된 토양개량제를 출하되도록 선별 및 포장단계를 포함한 것을 특징으로 하는 천연광물질과 천연물질을 입상화한 작물생육용 토양개량제 제조방법이라고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0835817호의 천연광물과 미생물의 혼합물로 제공되는 토양개량제제조방법 및 그 이용방법에 있어서, 천연광물과 미생물 혼합물로 이루어진 토양개량제에 있어서, 고령토 20 중량%, 부식산 40 중량%, 탈지강 20~27 중량%, 제오라이트 3~8 중량%, 게르마늄 7~12 중량%, 어분 3~8 중량% 범위에서 함유시켜, 제공되고 상기 혼합물 100중량부를 기준으로 냉동보존된 미생물제재 로더박터속 아조토포르만스종(Rhodobacter azotoformans)를 자연 해동시켜 0.05~0.9 중량부를 추가혼합 후, 잘게 분쇄하여 분말 또는 펠렛중 선택되는 방법으로 완성함을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법이라고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 락토바실러스 카세이, 맥주효모군, 유황, 그리고 칼슘을 주성분으로 혼합하지 못하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명 토양개량제 및 그 제조방법를 통하여, 락토바실러스 카세이 및 맥주효모균이 포함되는 유용미생물과, 유황 및 칼슘이 포함되는 광물질을 주성분으로 균체수를 유지할 수 있도록 혼합되어 혼합물을 생성하며, 자동제환기를 사용하여 혼합물을 작은 구슬형태인 단환으로 제환하여 제조되는 토양개량제 및 그 제조방법를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 유용미생물(EM)과 광물질을 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계; 혼합물을 단환으로 제환하는 2단계; 제조된 단환을 숙성 및 건조하는 3단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명 토양개량제 및 그 제조방법는 락토바실러스 카세이 및 맥주효모균이 포함되는 유용미생물과, 유황 및 칼슘이 포함되는 광물질을 주성분으로 균체수를 유지할 수 있도록 혼합되어 혼합물을 생성하며, 자동제환기를 사용하여 혼합물을 입자크기가 5mm이하인 작은 구슬형태인 단환으로 제환하여 제조되는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명 토양개량제 및 그 제조방법는 락토바실러스 카세이 또는 맥주효모균의 균체수가 10⁶cfu/g이상 증가하여 토양에 충분한 유용미생물을 제공하게 되어 식물을 충분히 성장 시킬 수 있으며, 또한, 광물질인 유황과 칼슘의 각각의 중량비가 전체중량에서 5중량% 이상이 되어 토양개량효과가 있으며, 토지의 식물이 흡수하여 미네랄이 충분해지는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 토양개량제 제조방법의 순서도

본 발명의 토양개량제 제조방법은 유용미생물(EM)과 광물질을 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계; 혼합물을 단환으로 제환하는 2단계; 제조된 단환을 숙성 및 건조하는 3단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광물질은 벤토나이트, 천연칼슘, 맥반석, 또는 법제유황인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합물은 포도당, 소이 펩톤(Soy peptone), 이스트 엑기스(Yeast extract), 종균배양액, 밀가루를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유용미생물(EM)은 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 또는 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 토양개량제는 상기한 방법 중 하나의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 토양개량제 제조방법의 순서도이다.

본 발명에 대해 구체적으로 기술하면, 본 발명은 유용미생물(EM)과 광물질을 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계; 혼합물을 단환으로 제환하는 2단계; 제조된 단환을 숙성 및 건조하는 3단계; 로 이루어지는 것이다.

그리고 상기 광물질에는 유황 및 칼슘이 포함되며, 바람직하게 광물질을 포함하는 원료로는 법제유황과 천연칼슘을 사용한다.

또한, 상기 유용미생물(EM)은 유용미생물(EM)원액분말을 사용한다.

그리고 상기 유용미생물(EM)원액분말은 유산균인 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 효모균인 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae), 광합성균 등의 유용미생물을 포함하는 분말이다.

그리고 상기 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei)는 Lactobacillus(속)의 casei(종)으로 산과 열에 강하며, 탄수화물을 분해시키는 효소인 아밀라아제를 생성하고, 상기 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae)은 Saccharomyces(속)의 cerevisiae(종)으로 에탄올 내성과 낮은 휘발성산도를 가진다.

또한, 상기 1단계에서는 유용미생물(EM)원액분말 270~330중량부에 대하여, 포도당 90~110중량부, 소이 펩톤(Soy peptone) 27~33중량부, 이스트 엑기스(Yeast extract) 63~77중량부, 종균배양액 450~550 중량부, 밀가루 135~165중량부, 벤토나이트 270~330중량부, 천연칼슘 225~275중량부, 맥반석 180~220중량부, 법제유황 180~220중량부를 혼합하여 혼합물을 제조한다.

상기 유용미생물(EM)원액분말은 유용미생물을 모아 공생시켜 배양된 분말인 것으로, 270~330중량부를 포함하며, 270중량부 미만이면 유용미생물의 균체수를 10⁶cfu/g 이상 얻기 힘들며, 330중량부를 초과하면 유용미생물이 전체적으로 골고루 성장하지 못하게 된다.

상기 포도당은 90~110중량부를 포함하며, 90중량부 미만이면 젖산이 충분히 생성되지 못하여 유용미생물의 활성이 증가하지 못하며, 110중량부를 초과하면 젖산이 과다 생성된다.

상기 소이펩톤(Soy peptone)은 콩이 단백질의 공급원인 펩톤인 것으로, 27~33중량부를 포함하며, 27중량부 미만이면 생산량이 줄어들며, 33중량부를 초과하면 질소과다로 인해 칼슘결핍현상이 더욱 가중된다.

상기 이스트 엑기스(Yeast extract)는 효모가 자기소화를 통해 분해되어 세포질의 유용 성분만을 추출된 것을 농축한 것으로, 63~77중량부를 포함하며, 63중량부 미만이면 토지에 뿌려지는 것으로 자라는 식물의 성장률을 더 상승시키지 못하며, 77중량부를 초과하면 식물이 쉽게 부패될 수 있다.

상기 종균배양액은 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae) 중 하나 이상의 유용미생물의 성장 및 발육에 필요한 영양소를 포함하는 액체인 것으로, 450~550 중량부를 포함하며, 450중량부 미만이면 유용미생물에 영양소공급량이 부족하게 되어 유용미생물의 성장이 늦어져 배양되는 시간이 오래 걸리게 되며, 550중량부를 초과하면 수분량이 증가하여 단환이 잘 뭉쳐지지 않게 되어 오히려 제조비용을 낭비하게 된다.

상기 밀가루는 단환을 제조하기 위해 사용되는 것으로, 135~165중량부를 포함하며, 135중량부 미만이면 수분이 많아서 단환으로 제조되기 힘들며, 165중량부를 초과하면 수분이 부족하여 잘 뭉치지 않게 되며, 또한, 유용미생물의 균체수에 비해 밀가루의 양이 많게 되어 균이 밀가루에 골고루 섞이지 못하게 된다.

상기 벤토나이트는 인체에 필수적으로 권장되는 66가지 미량미네랄을 함유하며 다른 원료를 서로 점결시키고 점성이 낮은 다른 원료를 농축하는 성질이 있는 것으로, 270~330중량부를 포함하며, 270중량부 미만이면 미네랄 성분이 적고, 모든 원료를 점결 및 농축하지 못하여 단환으로 제조되기 힘들며, 330중량부를 초과하면 필요한 만큼 농축은 이미 된 상태에서 과다공급으로 인해 제조단가만 상승하게 된다.

상기 천연칼슘은 225~275중량부를 포함하며, 225중량부 미만이면 토양개량효과가 적어지며, 275중량부를 초과하도록 제조하여 토양에 사용 시 토양이 칼슘보다 질소를 항상 먼저 흡수하여 오히려 토양의 질소과다로 인해 칼슘결핍현상이 더욱 가중된다.

상기 맥반석은 180~220중량부를 포함하며, 180중량부 미만이면 미네랄성분이 부족하게 되며, 220중량부를 초과하면 미네랄성분 중 일정성분이 과다하게 되어 오히려 과다한 성분 이외의 다른 미네랄성분의 흡수를 방해한다. 예를 들면 토지에 미네랄성분인 인이 많아지면 인이 토지에 칼슘이 흡수되는 것을 방해하고, 칼슘이 많아지면 인이 토지에 철과 마그네슘을 흡수하는 것을 방해하는 상관관계가 있다.

상기 법제유황은 180~220중량부를 포함하며, 180중량부 미만이면 토양개량효과가 적어지며, 220중량부를 초과하면 과잉하여 미생물이 생육하기 힘들게 된다.

또한, 상기 2단계에서는 혼합물을 자동제환기로 입자크기가 5mm이하인 작은 구슬형태인 단환으로 제환하는 것이며, 제환된 단환의 입자크기가 5mm를 초과할 경우 토지에 뿌려져 토지에 섞일 때, 잘 섞이지 않는다. 바람직하게는 단환의 입자크기를 3~5mm로 제환하는 것으로, 입자크기를 3mm 미만으로 제환하는 경우 제환하는 시간이 오래 걸리게 된다.

상기 3단계에서는 제조된 단환을 상온에서 24시간 이상 숙성 및 건조하는 것으로, 이때 유용미생물의 균체수가 증가하게 된다. 바람직하게는 24 ~ 48시간 건조시키는 것으로, 24시간 미만일 경우 유용미생물의 균체수의 증가가 부족하게 되며, 48시간 초과하는 경우 유용미생물의 균체수가 증가율이 현저히 감소하는 것에 비해 낭비되는 시간이 증가하게 된다.

그리고 일반적으로 상온은 연간 평균 온도를 통해 결정되는 것으로, 엄밀하게는 정의되어 있지 않으며, 상온은 15~25℃의 범위로 통용된다.

상기 혼합물을 상온 미만의 온도에서 숙성 및 건조시키면 유용미생물의 균체수의 증가가 늦어지게 되며, 상온을 초과한 온도에서 숙성 및 건조시키면 변질될 가능성이 높다.

상기 3단계 이후 제조된 단환에는 제품안정화를 위해 관용의 배지조성물을 더 코팅할 수 있는 것으로, 단환에 배지조성물을 코팅 시 미생물이 더욱 안정적으로 고정되는 것이다.

본 발명의 일실시예로서, 본 발명은 유용미생물(EM)원액분말 300g, 포도당 100g, 소이 펩톤(Soy peptone) 30g, 이스트 엑기스(Yeast extract) 70g, 종균배양액 500g, 밀가루 150g, 벤토나이트 300g, 천연칼슘 250g, 맥반석 200g, 그리고 법제유황 200g을 혼합하여 혼합물을 제조한다.

그리고 자동제환기를 조정하여 입자크기가 5mm이하의 구슬형태로 나오도록 하여 혼합물을 넣고 제환한다.

그리고 제환된 단환을 상혼에서 24시간 동안 숙성 및 건조한다.

그리고 건조된 단환에 배지조성물을 코팅하여 포장한다.

그러므로 본 발명 토양개량제 및 그 제조방법는 락토바실러스 카세이 및 맥주효모균이 포함되는 유용미생물과, 유황 및 칼슘이 포함되는 광물질을 주성분으로 균체수를 유지할 수 있도록 혼합되어 혼합물을 생성하며, 자동제환기를 사용하여 혼합물을 입자크기가 5mm이하인 작은 구슬형태인 단환으로 제환하여 제조되는 현저한 효과가 있다.

Claims

유용미생물(EM)과 광물질을 포함하는 원료를 혼합하여 혼합물을 제조하는 1단계; 혼합물을 단환으로 제환하는 2단계; 제조된 단환을 숙성 및 건조하는 3단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법
제 1항에 있어서, 상기 광물질은 벤토나이트, 천연칼슘, 맥반석, 또는 법제유황인 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법
제 1항에 있어서, 상기 혼합물은 포도당, 소이 펩톤(Soy peptone), 이스트 엑기스(Yeast extract), 종균배양액, 밀가루를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법
제 1 내지 3 항의 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 토양개량제
제 1항에 있어서, 상기 유용미생물(EM)은 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 또는 맥주효모균(Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법