KR20220157195A - 전혈에서 혈장과 혈구를 분리하여 사용하는 아미노산의 제조방법 - Google Patents
전혈에서 혈장과 혈구를 분리하여 사용하는 아미노산의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 a) 가축, 가금류 및 어류의 전혈(全血)을 원심분리시켜서 혈장과 혈구로 분리하는 단계;
b) 상기에서 분리된 혈장을 혈장 가수분해 탱크로 이송하여, 혈장의 온도를 45 내지 65℃로 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈장가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈장을 저분자 유기물인 혈장 아미노산으로 가수분해하는 단계;
c) 상기에서 분리된 혈구를 혈구 가수분해 탱크로 이송하여, 저장액을 투입하여 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈작용에 의해 파괴시키고, 상기 세포막이 파괴된 혈구의 온도가 45 내지 65℃가 되게 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈구가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈구를 저분자 유기물인 혈구 아미노산으로 가수분해하는 단계;
d) 상기 가수분해된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 여과하여 이물질을 제거하는 단계;
e) 상기 여과된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크로 이송하는 단계; 및
f) 상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크 각각에 살균제를 투입하는 단계;를 포함하는 아미노산의 제조방법을 제공한다.
b) 상기에서 분리된 혈장을 혈장 가수분해 탱크로 이송하여, 혈장의 온도를 45 내지 65℃로 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈장가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈장을 저분자 유기물인 혈장 아미노산으로 가수분해하는 단계;
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d) 상기 가수분해된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 여과하여 이물질을 제거하는 단계;
e) 상기 여과된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크로 이송하는 단계; 및
f) 상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크 각각에 살균제를 투입하는 단계;를 포함하는 아미노산의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 전혈(全血)에서 혈장과 혈구를 분리하여 사용하는 아미노산의 제조방법에 관한 것이다.
21세기 인간의 식생활 환경은 육류 소비의 지속적 증가로 식용의 수단인 가축과 가금류 및 어류의 종류와 개체수도 폭발적으로 늘어나고 있는 추세이다. 이로 인하여 식용으로 가장 많이 소비되는 돼지와 소의 도축과정에서 발생하는 폐기 혈액은 세계적으로 년간 1,500만톤에 이르고 있으며, 가금류와 어류혈액을 포함한다면 실로 엄청난 폐기 혈액이 발생하고 있다. 이러한 폐기 혈액은 5~10% 수준만 식용, 사료, 의약품 원료 등으로 재활용하고 대부분은 해양 투기로 폐기하여 왔으나, 2013년부터 해양오염방지를 위한 런던협약에 따라 국제적으로 해양투기가 전면금지됨에 따라 각국에서는 육상처리를 위하여 많은 비용을 지출함은 물론 처리에 따른 2차폐기물의 다량 발생으로 심각한 환경오염원으로 작용하고 있는 실정이다.
도축혈액은 약 78~79%의 수분을 제외하고는 혈장(plasma)과 혈구(blood corpuscle)로 구성된 단백질(protein)이 약 18%, 지방(fat)이 약 0.9%, 탄소화물(carbohydrate), 미네랄(minerals), 비타민(vitamins)이 약 1.8% 등 잠재적가치가 상당히 높은 양질의 영양물질로 구성되어 있어 이를 폐기하지 않고 재활용을 확대할 수 있는 가성비 높은 관련기술과 공정이 확보된다면 자원의 재활용에 있어 모범적인 사례가 될 수 있을 것이다.
도축혈액을 재활용할 수 있는 기술적인 핵심요소로는 전혈(全血)의 대부분을 차지하고 있는 고분자 유기물인 단백질(protein)을 활용가치가 높은 저분자 유기물인 아미노산(amino acid)으로 분해하는 것으로, 종래기술로는 전혈(全血)을 단순하게 가열건조한 혈분(血粉)단백질이나 전혈(全血)을 혈액전용 원심분리기로 혈장(혈청)만 분리하여 가열건조한 혈장(혈청)단백질 등을 제조하거나, 강산이나 강알칼리를 적용한 화학적방식으로 분해한 아미노산을 제조하고 있으나 이러한 대부분의 종래기술은 고가의 설비, 과다한 처리비용, 품질저하, 2차폐기물 다량발생 등 많은 문제점을 내포하고 있고, 도축혈액은 부패와 오염을 발생시키는 혐오물질로 인식되어 있어 관련 연구개발은 지지 부진한 상태에 머물러 있다.
도축혈액을 재활용하는 선행기술로는 한국 특허등록공보 제10-1390516(2014.04.23)의 '동물 폐혈액을 이용한 고농도 아미노산 조성물 및 그 제조방법'에서는 도축 폐혈액의 전혈(全血)을 유기산 등으로 1차 pH 보정과 침전, 수산화나트륨으로 2차 pH 보정, 보정된 단백질에 효소처리, 살균처리 등에 관한 것과, 한국 등록등록공보 제10-1502376(2015.03.09)의 '도축혈액을 이용한 아미노산 액비와 단백질 건조사료의 제조장치'에서는 도축혈액의 전혈(全血)의 혈구세포 분쇄처리, 초음파로 전처리, 효소분해, 고액분리, 마이크로파조사 등에 관한 것 등이 있으나, 상기의 선행문헌을 살펴보면 도축혈액을 효소분해 처리함에 있어 단백질을 가장 많이 함유하고 있는 혈구의 세포막 파쇄를 위해서 여전히 복잡한 제조공정과 비효율성 등으로 재활용하기에는 일정부분 한계를 보이고 있어 효율적 혈구세포 파쇄 등 도축혈액을 빠른 시간 내에 아미노산으로 전환수율을 높일 수 있는 저비용 고효율구조의 진일보한 기술과 공정이 절실히 필요한 환경이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전혈(全血)로부터 아미노산을 제조하는데 있어서, 빠른 시간 내에 아미노산 전환수율을 높일 수 있는, 저비용 고효율의 아미노산의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
a) 가축, 가금류 및 어류의 전혈(全血)을 원심분리시켜서 혈장과 혈구로 분리하는 단계;
b) 상기에서 분리된 혈장을 혈장 가수분해 탱크로 이송하여, 혈장의 온도를 45 내지 65℃로 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈장가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈장을 저분자 유기물인 혈장 아미노산으로 가수분해하는 단계;
c) 상기에서 분리된 혈구를 혈구 가수분해 탱크로 이송하여, 저장액을 투입하여 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈작용에 의해 파괴시키고, 상기 세포막이 파괴된 혈구의 온도가 45 내지 65℃가 되게 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈구가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈구를 저분자 유기물인 혈구 아미노산으로 가수분해하는 단계;
d) 상기 가수분해된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 여과하여 이물질을 제거하는 단계;
e) 상기 여과된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크로 이송하는 단계; 및
f) 상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크 각각에 살균제를 투입하는 단계;를 포함하는 아미노산의 제조방법을 제공한다.
상기 혈장가수분해효소 및 혈구가수분해효소는 각각 단백질분해효소를 포함할 수 있다.
상기 혈장가수분해효소 및 혈구가수분해효소는 각각 지방분해효소, 다당류분해효소, 및 섬유소분해효소 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 혈장 가수분해 탱크 및 혈구 가수분해 탱크에서 pH 보정은 산성화에는 시트르산(C6H8O7) 및 아세트산(C2H4O2) 중에서 선택되는 1종 이상이 사용되며, 알칼리화에는 수산화나트륨(NaOH) 및 수산화칼륨(KOH) 중에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크에 투입되는 살균제는 염화나트륨(NaCl), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 및 목초액(木醋液) 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크에 투입되는 살균제는 0.01 내지 2%w/w 농도로 첨가되는 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 아미노산의 제조방법에 의하면, 전혈(全血)을 혈장과 혈구로 분리하여 사용하며, 혈구의 세포막을 용혈(hemolysis)작용으로 파괴하여 사용함으로써, 빠른 시간 내에 아미노산 전환수율을 높이는 것이 가능하여 저비용 고효율의 아미노산을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 잠재적가치가 상당한 도축혈액을 폐기하지 않고 재활용을 확대함으로써, 식량증산, 안전한 먹거리, 토양개량, 환경보전 등 유용한 효과들을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전혈(全血)을 혈장과 혈구를 분리하여 아미노산으로 제조하는 시스템 전체에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전혈(全血)을 혈장과 혈구로 분리하여 아미노산으로 제조하는 시스템 전체에 대한 단면도이다.
도 3은 도 2에서 사용된 혈장과 혈구를 분리하는 원심분리기 부분을 확대하여 도시한 개략도이다.
도 4는 도 2에서 사용된 혈장 가수분해 탱크로 pH 보정액과 가수분해효소를 정량 공급하는 제1정량투입장치 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2에서 사용된 혈구 가수분해 탱크로 저장액과 pH 보정액 및 가수분해효소를 정량 공급하는 제2정량투입장치 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전혈(全血)을 혈장과 혈구로 분리하여 아미노산으로 제조하는 시스템 전체에 대한 단면도이다.
도 3은 도 2에서 사용된 혈장과 혈구를 분리하는 원심분리기 부분을 확대하여 도시한 개략도이다.
도 4는 도 2에서 사용된 혈장 가수분해 탱크로 pH 보정액과 가수분해효소를 정량 공급하는 제1정량투입장치 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2에서 사용된 혈구 가수분해 탱크로 저장액과 pH 보정액 및 가수분해효소를 정량 공급하는 제2정량투입장치 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
이하에서 본 발명을 자세하게 설명한다.
본 발명은 고분자 유기물인 전혈(全血)을 혈장과 혈구를 분리하여 저분자 유기물인 아미노산으로 제조하는 아미노산의 제조방법과 상기 제조방법에 사용되는 시스템에 관한 것이다.
상기 아미노산의 제조방법은 먼저, 도축현장에서 발생하는 가축과 가금류 및 어류 등의 전혈을 원심분리기를 사용하여 혈장과 혈구로 분리한다. 혈장 가수분해 탱크로 이송된 혈장은 가수분해효소의 활성화에 적합한 온도로 가열하고, pH를 보정한 후, 혈장 가수분해효소를 투입하여 가수분해하여 양질의 혈장아미노산을 수득한다. 혈구 가수분해 탱크로 이송된 혈구는 저장액(hypotonic)을 적절히 첨가하여 가수분해효소의 활성화에 장해요소로 작용하는 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈(hemolysis)작용으로 파괴한 후, 가수분해효소의 활성화에 적합한 온도로 가열하고, pH를 보정한 후, 혈구 가수분해효소를 투입하여 가수분해하여 양질의 혈구아미노산을 수득한다. 또한 이물질을 제거하기 위하여 여과기를 거친 혈장아미노산과 혈구아미노산은 부패 등 변질 방지를 위하여 각각 살균 처리한 후 저장(활용)하거나 필요한 경우 이를 혼합하여 저장(활용)할 수 있는 기능을 특징으로 한다.
상기의 도축혈액의 전혈(全血)은, 혈장과 혈구로 대별하며 액체성분인 혈장(plasma)은 알부민(albumin), 글로브린(globulin), 피브리노겐(fibrinogen)등으로 구성되어 있으며, 세포성분인 혈구(blood corpuscle)는 적혈구(red blood cell), 백혈구(white blood cell), 혈소판(blood platelet) 등으로 구성되어 있다. 구체적인 성분구성요소는 아래의 표 1과 같다.
본 발명의 아미노산의 제조방법은 도 2에 도시된 아미노산 제조 시스템을 사용하여 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 아미노산 제조 시스템은,
가축, 가금류 및 어류의 전혈(全血)을 원심분리시키는 원심분리장치(10);
상기 원심분리장치에서 분리된 혈장이 이송되는, 제1간접가열기(12-1) 및 제1정량투입장치(18)를 포함하는 혈장 가수분해 탱크(12);
상기 원심분리장치에서 분리된 혈구가 이송되는, 제2간접가열기(13-1) 및 제2정량투입장치(19)를 포함하는 혈구 가수분해 탱크(13);
상기 혈장 가수분해 탱크(12)로부터 가수분해된 혈장 아미노산을 여과하는 제1여과기(17);
상기 혈구 가수분해 탱크(13)로부터 가수분해된 혈구 아미노산을 여과하는 제2여과기(17-1); 및
상기 제1 및 제2 여과기에서 여과된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산이 각각 이송되는, 제1살균제투입장치(20)를 포함하는 혈장 아미노산 저장탱크(14) 및 제2살균제투입장치(21)를 포함하는 혈구 아미노산 저장탱크(15);를 포함하는 특징을 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 원심분리장치(10)와 혈장 가수분해 탱크(12); 원심분리장치(10)와 혈구 가수분해 탱크(13); 상기 혈장 가수분해 탱크(12)와 제1여과기(17); 상기 혈구 가수분해 탱크(13)와 제2여과기(17-1); 상기 제1여과기(17)와 혈장 아미노산 저장탱크(14); 및 상기 제2여과기(17-1)와 혈구 아미노산 저장탱크(15);는 각각 이송관에 의해 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 원심분리장치(10)와 혈장 가수분해 탱크(12) 사이의 이송관; 원심분리장치(10)와 혈구 가수분해 탱크(13) 사이의 이송관; 상기 혈장 가수분해 탱크(2)와 제1여과기(17) 사이의 이송관; 상기 혈구 가수분해 탱크(13)와 제2여과기(17-1) 사이의 이송관;에는 각각 이송펌프가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 혈장 가수분해 탱크(12), 상기 혈장 아미노산 저장탱크(14), 상기 혈구 가수분해 탱크(13), 및 혈구 아미노산 저장탱크(15)는 각각의 탱크에서 배출되는 생성물을 재처리를 위해 원래의 탱크로 되돌리는 순환배관(24)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 각각의 순환배관(24)은 각각의 탱크에서 다음단계로 생성물을 이송하는 이송배관과 일단부가 연통되게 연결되고 타단부는 각각의 탱크에 연결되며, 상기 이송배관과 순환배관의 연결부에는 이송배관과 순환배관을 연통시키고 이송배관을 차단하거나, 이송배관과 순환배관의 연결을 차단하는 밸브가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 혈구 가수분해 탱크(13)의 제2정량투입장치(19)를 통하여 저장액을 공급하는 저장액 공급 탱크를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 혈구 가수분해 탱크(13)는 상기 저장액 공급 탱크로부터 공급되는 저장액에 의해 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈작용에 의해 파괴시키는 작용을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 혈장 아미노산 저장탱크(12) 및 혈구 아미노산 저장탱크(13)로부터 이송되는 혈장 아미노산 및 혈구 아마노산을 혼합하여 저장하는 혼합아미노산 저장탱크(16)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1살균제투입장치(20) 및 제2살균제투입장치(21)는 살균제로서 소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 및 실리신산 중에서 선택되는 1종 이상의 식품첨가물을 첨가할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1살균제투입장치 및 제2살균제투입장치는 살균제로서 염화나트륨(NaCl), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 목초액(木醋液), 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 첨가할 수 있다.
상기의 원심분리기(10)는 원심력을 이용한 장치로서 도축혈액의 전혈(全血)을 투입하고 구동모터를 고속으로 회전시키면 비중 차이에 의해서 전혈을 혈장과 혈구로 분리할 수 있다. 산업용으로는 대량으로 혈장과 혈구를 분리할 수 있는 연속식 원심분리기를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 제1정량투입장치(18)와 제2정량투입장치(19)에 의해 혈장 가수분해 탱크(12)와 혈구 가수분해 탱크(13)에 투입되는 pH 보정액은 pH 7.2~7.3인 혈장과 혈구를 가수분해효소의 종류별 활성화에 최적인 pH 4.5~10.5 범위로, 더 바람직하게는 pH 5.5~9.5 범위로 보정하기 위한 것으로, 보정액으로는 산성화에는 시트르산(C6H8O7), 아세트산(C2H4O2) 등을 대표적으로 사용하고 알칼리화에는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등을 대표적으로 사용할 수 있다.
상기의 제2정량투입장치(19)를 통하여 혈구가수분해탱크에 투입되는 저장액(hypotonic)은 혈구세포보다 적게 물질이 용해되어 있는 용액을 총칭하며, 가수분해효소의 활성화에 장해요소로 작용하는 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈(hemolysis)작용으로 파쇄하기 위한 것으로, 혈구세포액의 농도 0.9%보다 저 농도인 증류수, 수돗물 등을 대표적으로 적용할 수 있으며, 세포막을 파괴하기 위한 저장액의 사용량은 혈구 100 %v/v를 기준으로 50~300%v/v(증류수 기준)로, 더 바람직하게는 80~250%v/v일 수 있다.
상기 제1살균제투입장치(20)와 제2살균제투입장치(21)는 살균제의 투입을 위하여 사용된다. 상기 살균제는 가수분해가 완료된 혈장아미노산과 혈구아미노산의 부패 등 변질을 방지하고 품질을 보존하기 위한 것으로 식품첨가물로 사용하는 소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 실리신산 등으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. 상기 살균제는 0.01~0.45%w/v로, 더 바람직하게는 0.05~0.35%w/v로 포함될 수 있다.
또한, 혈장아미노산과 혈구아미노산의 용도와 기능에 따라서는 염화나트륨(NaCl), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 목초액(木醋液) 등을 사용할 수도 있으며, 사용범위는 염화나트륨(NaCl)은 5~30%w/v로, 더 바람직하게는 10~20%w/v로, 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 0.5~5%w/v로, 더 바람직하게는 1~4%w/v로, 목초액(木醋液)은 10~60%v/v로, 더 바람직하게는 15~40%v/v로 포함될 수 있으며, 필요에 따라서는 이를 적절한 비율에 맞추어 혼용하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 특장점은 첨부한 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 충분히 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 유기물의 종류와 규모 등 현장상황에 따라 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 특장점을 설명하기 위하여 명세서의 구성요소에 대하여 이해를 돕기 위하여 표시한 부호나 단어는 사전적인 의미로만 한정하지 않고 본 발명에서 의도하는 기술적 개념으로 확대해석하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전혈(全血)을 혈장과 혈구로 분리하여 아미노산을 제조하는 방법과 시스템에 관한 것으로서 도 1 내지 도 5을 참조하여 더욱 자세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 구체적인 실시예의 실현을 위하여 전처리에 적용한 원심분리기(10)는 원심력과 비중차이에 의하여 혼합액의 성분을 분리하는 장치로서, 전혈을 혈장과 혈구로 분리시키는 기본원리는 구동부(10-1)와 회전체(10-2)를 이용하여 투입한 전혈을 고속회전 시키면 강력한 원심력이 가해져 혈장(비중 1.02~1.03)과 혈구(비중 1.09~1.10)는 비중차이로 분리가 된다. 더 바람직하게는 비중이 클수록 가해지는 원심력도 커지므로 혈장은 안쪽으로, 혈구는 바깥쪽으로 분리가 되는 것이다. 또한, 전혈을 혈장과 혈구로 분리시키는 원심분리기의 회전속도는 10,000rpm이 최적이다. 10,000rpm을 초과하면 혈구세포의 파쇄현상이 발생하여 효율성이 떨어지므로 주의를 요한다.
또한, 혈장 가수분해 탱크(12)는 적정온도를 유지할 수 있는 제1간접가열기(12-1); 내용물을 교반하고 혼합할 수 있는 제1교반기(12-2); 및 제1정량펌프(18)를 통하여 pH 보정액과 가수분해효소를 정량투입 할 수 있는 제1정량투입장치; 등을 구비하며, 제1이송펌프(11-1)를 통하여 투입된 혈장을 가수분해를 위한 제반조건을 형성한다.
혈구 가수분해 탱크(13) 또한, 적정온도를 유지할 수 있는 제2간접가열기(13-1); 내용물을 교반하고 혼합할 수 있는 제2교반기(13-2); 및 제2정량펌프(19)를 통하여 저장액과 pH 보정액 및 가수분해효소를 정량투입 할 수 있는 제2정량투입 장치; 등을 구비하여, 제2이송펌프(11-2)를 통하여 투입된 혈구를 가수분해하기 위한 제반조건을 형성한다.
여기서, 제1간접가열기(12-1)와 제2간접가열기(13-1)는 3중구조로 된 탱크의 중간층에 히터봉을 내장하여 내용물을 간접으로 가열할 수 있는 장치로서 열손실이 적고 온도제어가 용이하여 독립된 열공급원으로 많이 사용하고 있는 추세이다.
여기서, 가수분해효소의 활성화에 중요한 요소인 온도는 45~65℃, 더 바람직하게는 50~60℃로 하고, 제1교반기(12-2)와 제2교반기(13-2)의 교반속도는 60~360rpm, 더 바람직하게는 90~180rpm으로 설정하는 것이 바람직하다.
여기서, 제1정량투입장치와 제2정량투입장치에 구비된 pH 보정액은, pH 7.2~7.3 범위에 있는 혈장과 혈구의 가수분해에 투입되는 가수분해효소의 종류별 최적의 조건인 pH 4.5~10.5 범위로, 더 바람직하게는 pH 5.5~9.5 범위로 보정하기 위한 것으로, 산성화에는 시트르산(C6H8O7), 아세트산(C2H4O2) 등을 알칼리화에는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등을 대표적으로 사용한다. 사용량은 투입하는 가수분해효소의 기질 특이성, 적정온도 등을 감안하여 통상의 pH 보정방법에 의하여 산정하여야 한다.
여기서, 제2정량투입장치에 구비된 저장액(hypotonic)은 혈구세포보다 적게 물질이 용해되어 있는 용액을 총칭하며, 가수분해효소의 활성화에 가장 큰 장해요소로 작용하는 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈(hemolysis)작용으로 파괴하기 위한 것으로, 혈구세포액의 농도 0.9%보다 저 농도인 증류수, 수돗물 등을 대표적으로 적용할 수 있다. 세포막을 파쇄하기 위한 저장액의 사용량은 혈구 100%v/v를 기준으로 50~300%v/v(증류수 기준)로, 더 바람직하게는 80~250%v/v로 한다. 물론 저장액을 상기에서 제시한 %v/v보다 많이 사용하면 보다 빠른 세포막 파쇄로 가수분해시간이 단축될 수는 있으나 농도저하로 품질과 효과면에서 불리할 수도 있음을 고려하여야 한다.
여기서, 제1정량투입장치와 제2정량투입장치를 통하여 투입되는 혈장 또는 혈구 가수분해효소는 미생물기원으로 발효 및 배양하여 농축한 것으로서 기질인 혈장과 혈구의 주된 성분인 단백질과 미량이지만 잔존하는 지방, 다당류, 섬유소 등을 복합적으로 가수분해할 수 있는 것을 의미한다. 상기의 성분별분해효소로서 단백질 분해효소로는 protex, trypsin, Bromeline, papain, actinidain, Flavourzyme, Protamex, collagenase, Esperase, Liquanase, Savinase, Everlase 등에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며; 지방 분해효소로는 Lipex, Lipopan, Palatase, Lecitase, Lactozyme 등에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며; 다당류 분해효소로는 Stainzyme, Termamyl, Glucoamylase, Pullulanase 등에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있으며; 섬유소 분해효소로는 Carezyme, Celluclean, xylanase, cellulase 등에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. 상기의 성분 별 분해효소는 상업용으로나 자체 제조하는 등 다양하게 존재하지만 가수분해 효율을 높이려면 온도, pH, type(endo,exe) 등 기질의 특성에 맞추어 성분별 적절한 비율로 배합한 가수분해효소를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 가수분해효소는 0.1%v/v 내지 2%v/v로 사용될 수 있으며, 더 바람직하게는 0.2%v/v 내지 0.6%v/v로 사용될 수 있다.
이와 같이 전혈을 혈장과 혈구로 분리한 상태에서 가수분해효소의 활성에 적합한 온도, 교반속도, pH 보정 및 저장액으로 세포막 파괴 등의 제반조건이 구비된다면, 혈장과 혈구 각각 가수분해효소투입 후 98%이상의 높은 아미노산 전환율까지는 공통으로 약120~150분 정도밖에 소요되지 않는다. 이것은 통상의 방법인 전혈을 그대로 사용할 경우 90% 이상의 아미노산전환율까지 약 360~540분 이상 소요되는 것과 비교한다면 단시간내 아미노산전환율이 실로 획기적이다.
상기와 같이 혈장 가수분해 탱크(12)에서 수득한 혈장아미노산은 제3이송펌프(11-3)를 통하여 잔존하는 이물질을 제거하는 제1여과기(17)를 거쳐 혈장아미노산저장탱크(14)로 이송되고, 혈구 가수분해 탱크(13)에서 수득한 혈구아미노산 또한 제4이송펌프(11-4)를 통하여 잔존하는 이물질을 제거하는 제2여과기(17-1)를 거쳐 혈구아미노산저장탱크(15)로 이송된다.
또한, 혈장아미노산저장탱크(14)는 가수분해가 완료된 혈장아미노산을 교반하고 혼합할 수 있는 제3교반기(14-1) 및 제3정량펌프를 통하여 살균제를 정량투입할 수 있는 제1살균제투입장치(20) 등을 구비한다.
혈구아미노산저장탱크(15)는 또한, 가수분해가 완료된 혈구아미노산을 교반하고 혼합할 수 있는 제4교반기(15-1) 및 제4정량펌프를 통하여 살균제를 정량투입 할 수 있는 제2살균제투입장치(21) 등을 구비한다.
여기서, 제1살균제투입장치와 제2살균제투입장치에 구비된 살균제는 가수분해가 완료된 혈장아미노산과 혈구아미노산의 부패 등 변질을 방지하고 품질을 보존하기 위한 것으로 식품첨가물로 사용하는 소르빈산 칼륨(Potassium sorbate), 벤조산나트륨(Sodium benzoate), 실리신산(Salicylic acid) 등에서 선택되는 1종 이상을 성분으로 한다. 이들의 사용농도는 0.01~0.45%w/v로, 더 바람직하게는 0.05~0.35%w/v이다.
또한, 혈장아미노산과 혈구아미노산의 용도와 기능에 따라서는 염화나트륨(NaCl), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 목초액(木醋液) 등 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수도 있으며, 사용농도는 염화나트륨(NaCl)은 5~30%w/v로, 더 바람직하게는 10~20%w/v로; 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 0.5~5%w/v로, 더 바람직하게는 1~4%w/v로; 목초액(木醋液)은 10~60%v/v로, 더 바람직하게는 15~40%v/v로 하며, 필요에 따라서는 이를 적절한 비율에 맞추어 혼용하여 사용할 수도 있는 것이다.
상기 혈장아미노산 또는 혈구아미노산의 살균 처리 후에, 식물 항균 추출물을 0.01 내지 2%w/w 농도로 첨가하는 경우, 아미노산의 보존기간을 더 늘릴 수 있다. 상기 식물 항균 추출물로는 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물 중에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 특히 이들을 3:7 내지 7:3의 중량비로 혼합하여 사용하는 경우 서로 항균기능이 상보적으로 작용하며, 시너지 효과를 제공하므로 바람직하다.
호박잎은 식이섬유소와 비타민이 풍부하고 칼로리는 낮아, 다이어트와 피부미용에 좋으며, 베타카로틴 성분이 함유되어 암을 예방하며, 루테인 성분이 들어있어 눈의 피로를 완화해주며, 특히 칼륨도 풍부해서 혈관을 깨끗하게 해주고 콜레스테롤 수치를 낮추는 것으로 알려져 있다.
또한, 항산화 효능도 있어, 노화 방지는 물론 성인병을 예방하며, 피로 해소와 구강 건강에 좋으며, 손발이 차거나 빈혈이 있는 사람에게 좋은 것으로 알려져 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 호박잎의 효능에 주목하여 연구하던 중 호박잎 열수추출물이 항균 활성을 갖는 것을 발견하여 본 발명에 적용하였다.
상기 람부탄(Rambutan)은 인도네시아어로 “람붓(Rambut)”은 '털'을 뜻한다. 빨간색과 노란색이 있는데 노란색이 더 달고 맛있다. 껍질을 손으로 쏙 까면 투명한 속살이 나오는데 단맛이다.
본 발명자들은 상기 람브탄 껍질 에탄올 추출물이 항균 활성을 갖는 것을 발견하여 본 발명에 적용하였다.
본 발명에서, 제3교반기(14-1)과 제4교반기(15-1)는 변질방지와 품질보전을 위한 살균제와 용도에 따라 추가로 투입되는 첨가물을 고르게 혼합하는 기능을 한다. 교반속도는 숙성 및 안정화를 위하여 10~60rpm, 더 바람직하게는 20~50rpm으로 설정하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 변질방지와 품질보전을 위하여 살균처리가 되고 숙성 및 안정화가 된 혈장아미노산과 혈구아미노산은 각각 그 용도에 맞게 적절하게 사용하거나 각각의 저장탱크에 저장할 수도 있다.
또한, 혈장아미노산저장탱크(14)와 1차저장된 혈장아미노산은 제5이송펌프(11-5)를 통하여 혈장혈구혼합아미노산저장탱크(16)로 이송하고 혈구아미노산저장탱크(15)에 1차저장된 혈구아미노산은 제6이송펌프(11-6)를 통하여 혈장혈구혼합아미노산저장탱크(16)로 이송한다.
여기서, 혈장혈구혼합아미노산저장탱크(16)는 이송되어온 혈장아미노산과 혈구아미노산을 교반하고 혼합할 수 있는 제5교반기(16-1)와 투입구와 배출구가 탱크내부에 순환하도록 연결된 제7이송펌프(11-7)를 구비한다. 5교반기(16-1)의 교반속도는 제3교반기(14-1)과 제4교반기(15-1)와 같이 숙성 및 안정화를 위하여 10~60rpm, 더 바람직하게는 20~50rpm으로 설정하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기한 제3~제7 이송펌프(11-3~7)는 이송기능은 물론, 투입구와 배출구가 탱크내부에 순환하도록 연결되어 있어 내용물을 교반하고 혼합하는 보조적인 역할을 기대할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예처럼 상기한 본 발명은 고분자 유기물인 가축과 가금류 및 어류 등의 전혈(全血)을 혈장과 혈구로 분리하여 저분자 유기물인 아미노산으로 제조하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 혈액전용 원심분리기 등을 통하여 전혈을 혈장과 혈구로 분리하는 단계; 분리된 혈장과 혈구를 가열, 교반, 첨가제 등 각각의 가수분해조건을 구비한 혈장 가수분해 탱크와 혈구 가수분해 탱크로 각각 이송하는 단계; 각각의 탱크로 투입된 혈장과 혈구를 가수분해효소에 의하여 아미노산으로 전환시키는 가수분해단계; 가수분해가 완료되어 수득한 혈장아미노산과 혈구아미노산은 이물질제거를 위하여 각각 별도의 여과기를 거친 후 혈장아미노산저장탱크와 혈구아미노산저장탱크로 이송하고, 또한 부패 등 변질방지를 위하여 각각 살균 처리한 후 저장하거나 필요한 용도로 활용하는 1차저장단계; 혈장아미노산저장탱크와 혈구아미노산저장탱크에 1차저장된 혈장아미노산과 혈구아미노산을 혼합아미노산저장탱크로 이송하여 저장하거나 이에 맞는 필요한 용도로 활용할 수 있는 2차저장단계; 등 고분자 유기물인 전혈(全血)을 빠른 시간내에 저분자유기물인 아미노산으로 전환수율을 높일 수 있는 저비용 고효율구조의 진일보한 기술과 공정을 적용한 시스템과 그 방법을 제시하였다.
이상과 같이, 본 발명에 대한 특장점을 한정된 실시예를 제시한 도면을 기반으로 설명하였으나, 본 발명은 이것에 만 국한하지 않고 통상의 관련기술 분야에서 상기의 명세서 청구항목의 유사한 조건과 범위내라면 다양하게 수정 또는 확대가 가능함은 당연하다.
본 발명의 실시예에서 제시한 전혈을 혈장과 혈구로 분리하여 아미노산으로 제조하는 시스템과 그 방법을 실증하고자 실험을 통해 상세히 설명한다, 하기의 실험은 본 발명을 예시하기 위한 일사례인 것으로 여기에 한정하는 것은 아님을 밝혀 둔다.
1. 실험을 위한 준비물
시료 1: 소(牛)도축과정에서 발생한 전혈(2℃ 냉장보관)
시료 2: 시료 1을 연속식원심분리기(10,000rpm, 100 ℓ/h로 분리한 혈장과 혈구(2℃냉장보관)
(소량을 사용할 경우 중력에 의한 혈구의 침강효과를 이용하여 혈장과 혈구가 층을 이루도록 하여 분리하여 사용할 수도 있다.)
pH 보정액: NaOH 5% 수용액(pH 14.00), 시트르산(C6H8O7) 10% 수용액(pH 1.68)
저장액: 증류수(DW)
가수분해효소: 상용화 된 효소를 기질의 최적활성 운전조건인 pH, 온도 등 특성에 맞게 6종을 혼합하여 사용
단백질분해효소 3종(Bromeline 20%v/v + Savinase 30%v/v + Flavourzyme 40%v/v) + 지방분해효소1종(Lipex 6%v/v) + 다당류분해효소1종(Glucoamylase 2%v/v) + 섬유소분해효소1종(Carezyme 2%v/v)
살균제: 2종 혼합사용-Potassium sorbate 80%w/w + NaHCO3 20%w/w
실험결과 유리아미노산분석은 아미노산 분석기(Amino Acid Analyzer L-8900)를 사용하였다.
Specification of Amino Acid Analyzer(L-8900)
1. Performance; Using protein hydrolysate analysis Post-reaction type (Ninhydrin reagent)
2. Detection Limit (DL); 3pmol(S/N 2, Asp) 3. Detecter; Photometer 440, 570㎚ 4. Inject Vol: 20㎕ 5. Sample cycle time; PH 53min, PF 148min
실험 1: 본 발명의 혈장의 시간별 가수분해물 유리아미노산 함량 측정
연속식원심분리기로 분리한 혈장의 성분을 AOAC(Association of Official Analytical Chemists) 표준분석법에 따라 정량분석한 결과는 아래의 표 2와 같았다.
먼저, 혈장을 가수분해하고자 시트르산(C6H8O7) 10% 수용액(pH 1.68)으로 가수분해효소의 종류별 활성화에 최적인 pH 5.50로 보정하였고, 온도는 52℃로, 교반속도는 120rpm으로 유지하였다. 상기와 같은 조건을 구비한 상태에서 첨가한 가수분해효소의 투입량은 0.3%v/v, 0.5%v/v, 0.7%v/v로 각각 달리하여 가수분해효소 투입 후 60분경과시점부터 30분 간격으로 가수분해물의 유리아미노산함량을 분석하였다. 유리아미노산분석에 사용한 시료는 유리아미노산 표준시료와 동일한 농도로 희석하여 일관성과 정확성을 유지하였고, 표 2 혈장의 가수분해효소 투입량별 시간별 가수분해물에 대한 분석결과는 아래의 표 3에 나타내었다.
상기 표 3에서 확인되는 바와 같이, 유리아미노산분석결과를 보면 가수분해효소 0.5%v/v와 0.7%v/v는 시간대별 가수분해능력에 거의 차이가 나지 않고, 120분이 경과하는 시점에서 아미노산전환율이 96~98%에 도달한 후, 더 이상 시간이 경과하여도 큰 변화가 없었다. 가수분해효소 0.3%v/v는 150분이 경과한 시점에 아미노산전환율이 89%에 도달한 후 더 이상 시간이 경과하여도 전환율이 높아지지 않았다. 상기의 결과로 볼 때 가수분해효소 투입량은 0.5%v/v가 경제성과 효율성 측면에서 적합하다고 판단된다. 또한, 혈장은 혈구와 같이 세포막 파쇄가 필요하지 않고 수분함량 91% 등 가수분해효소의 활성화에 최적의 환경이 조성되어 최단시간인 120분만에 아미노산전환율이 96~98%에 이르는 것으로 판단된다.
실험 2: 혈구의 시간별 가수분해물 유리아미노산 함량
연속식원심분리기로 분리한 혈구의 성분을 AOAC(Association of Official Analytical Chemists) 표준분석법에 따라 정량분석한 결과는 아래의 표 4와 같았다.
먼저, 가수분해효소의 활성화에 장해요소로 작용하는 혈구세포막을 용혈(파괴)하기 위하여 저장액으로 증류수(DW)를 사용하였다. 혈구총량대비 증류수(DW) 첨가량에 따른 수분과 단백질의 함량은 아래의 표 5와 같았다.
상기 표 5의 결과에 의하면, 증류수(DW)를 첨가하지 않은 혈구와 혈구총량대비 증류수(DW)를 첨가한 3종(80%v/v, 150%v/v, 231%v/v) 총 4종에 대하여 시트르산(C6H8O7) 10% 수용액(pH 1.68)으로 가수분해효소의 종류별 활성화에 최적인 pH 5.50로 보정하였고, 온도는 52℃로, 교반속도는 120rpm으로 유지하였다. 상기와 같은 조건을 구비한 상태에서 가수분해효소의 투입량은 실험 1의 결과와 같이 최적인 0.5%v/v로 하였다. 가수분해효소 투입 후 120min, 150min, 180min에서 가수분해물의 유리아미노산함량을 분석하였다. 이 또한 유리아미노산분석에 사용한 시료는 유리아미노산 표준시료와 동일한 농도로 희석하여 일관성과 정확성을 유지하였고, 표 5 혈구4종의 가수분해효소 투입에 따른 시간별 가수분해물에 대한 분석결과는 아래의 표 6과 같았다.
상기 표 6에서 확인되는 바와 같이, 유리아미노산분석 결과 증류수(DW)를 첨가하지 않은 혈구는 아미노산전환율이 120분 경과시점 25%에서 180분이 경과하는 시점에서도 28%수준으로 가수분해가 더 이상 진행되지 않음을 보여준다. 이것은 혈구세포를 용혈(파괴)하지 않은 상태에서는 세포막이 가수분해효소의 활성화에 장해요소로 작용하고 있음을 분명히 보여준다. 증류수(DW)를 80%v/v 첨가한 혈구는 아미노산전환율이 120분 경과시점 65%에서 180분이 경과하는 시점은 72%수준으로 가수분해가 더 이상 진행되지 않는 한계를 보여주고 있어 혈구세포가 완전히 용혈(파괴)되지 않았음을 보여준다. 증류수(DW)를 150%v/v, 231%v/v 첨가한 혈구는 120분 경과시점에서 96~97%이상의 높은 아미노산 전환율을 보이고 있어 혈구세포가 완전히 용혈(파괴)되었음을 알 수 있다. 상기의 결과로 볼 때 혈구의 아미노산 전환율을 고려한 증류수(DW)첨가는 150%v/v 전후가 적합하다고 판단된다. 물론 혈구세포를 빠르게 용혈(파쇄)시키기 위해서 증류수(DW)를 150%v/v이상으로 많이 사용하면 아미노산전환율을 빠르게 높일 수는 있겠으나 농도저하 등 경제성을 고려하여야 할 것이다.
실험 3: 항균 활성을 갖는 식물 추출물 제조
본 발명에서 제조된 혈장아미노산과 혈구아미노산은 부패 등 변질 방지를 위하여 각각 살균 처리한 거친다. 이 때, 살균 처리 완료 후, 하기와 같은 호박잎 열수추출, 람브탄 껍질 에탄올 추출물, 또는 이들을 혼합한 항균 추출물을 0.01 내지 2%w/w로 첨가하는 경우, 아미노산의 보존기간을 더 늘릴 수 있다.
(1)
호박잎 열수추출의 제조
세절한 호박잎 500g 및 물 1.5 리터를 추출용기에 넣고, 전체부피가 1 리터가 될 때까지 끓여주었다. 다음으로 여과하여 추출액을 분리한 후, 다시 부피가 1/2이 될 때까지 농축하여 호박잎 열수추출물을 제조하였다.
(2)
람브탄 껍질 에탄올 추출물의 제조
람부탄(Rambutan) 껍질을 세절하여 1 kg에 50~70 부피% 농도의 에탄올 10 리터를 혼합한 후, 교반기를 이용하여 60~80℃에서 교반속도 300rpm으로 3시간 동안 교반하여 추출용액을 제조하였다.
다음으로 상기 추출용액을 부직포 여과지를 이용하여 1차 여과한 뒤, 1차 여과액을 규조토필터를 사용하여 침전물이 생기지 않도록 2차 여과하였다.
회수한 2차 여과액을 농축기를 이용하여 60℃에서 감압 농축하여 람브탄 껍질 에탄올 추출물을 수득하였다.
(3)
호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물의 안전성 확인
실험동물은 4주령 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐(Central Lab animal, Seoul, Korea)를 환경이 조절된 사육실(기온 20℃, 습도 55%, 12시간 dark/light cycle)에서 펠렛형 고형사료(Jeil animal feed Co., Daejeon, Korea)로 2주간 사육하여 평균 체중이 200g 정도로 성장한 6주령의 쥐를 사용하여 상기 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물의 독성테스트를 실시하였다.
구체적으로, 상기 4주령의 쥐 각각 5 마리씩에게 상기 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물을 1일 30ml씩을 펠렛형 고형사료(Jeil animal feed Co., Daejeon, Korea)와 함께 4주간 급여하면서 독성을 평가하였다.
상기 독성평가결과, 실험에 참여한 쥐 중 한 마리도 폐사하지 않고, 10마리 모두 4주간 건강을 유지한 것으로 확인되었다.
(4) 실험: 항균활성 측정
상기 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물의 항균 활성을 다음과 같은 방법으로 평가하였다.
대표적인 식중독균(Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Escherichia coli O-157, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis, Salmonella thypimurium, Vibrio parahaemolyticus, Yersinia enterocolitica)을 사용하였다.
상기 세균류를 멸균된 TSB 배지 10㎖에 배양물 50㎕를 접종하여 30℃에서 24±1 시간 계대배양하였다. 이 배양물의 농도는 microplate reader 흡수파장 655㎚에서 Abs 0.6±0.1이 유지되었다. 계대배양 한 실험균을 멸균증류수로 10-3배로 희석하여 원판확산법을 실시하였다. 즉, 희석균주를 멸균면봉에 묻혀 4mm 두께의 평판배지에 확산 도말하고 멸균된 8mm(두께 1mm) 여지를 올려 상기 호박잎 열수추출물, 람브탄 껍질 에탄올 추출물 및 이들의 혼합물(중량비= 1:1) 을 각각 50㎕를 주입하였다. 20분 정도 충분히 흡입시킨 후 30에서 24±1 시간 배양하고 생육환을 확인하였다.
상기 항균활성은 여지를 포함한 투명대의 크기를 측정하여 평가하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
| 균주명 | 균주번호a | 항균활성(mm)b | |||
| 호박잎 열수추출물 | 람브탄 껍질 에탄올 추출물 | 호박잎 및 람부탄 추출혼합물(1:1 중량비) | |||
| 세균류 | Bacillus cereus | KCTC 1012 | 15 | 13 | 16 |
| Bacillus subtilis | KCCM 1021 | 16 | 16 | 16.6 | |
| Campylobacter jejuni | KCCM 41772 | 14 | 15 | 15.5 | |
| Escherichia coli | ATCC 25922 | 15 | 17 | 17.7 | |
| Escherichia coli O-157 | ATCC 43888 | 15 | 14 | 16 | |
| Listeria monocytogenes | ATCC 15313 | 16 | 14 | 16.5 | |
| Pseudomonas aeruginosa | KCTC 1750 | 16 | 16 | 16.3 | |
| Staphylococcus aureus | ATCC 25923 | 14 | 16 | 16 | |
| Salmonella enteritidis | KCCM 11862 | 14 | 15 | 15.9 | |
| Salmonella thypimurium | ATCC 13076 | 15 | 17 | 17.3 | |
| Vibrio parahaemolyticus | ATCC 17802 | 17 | 15 | 17.6 | |
| Yersinia enterocolitica | ATCC 23715 | 15 | 17 | 17.2 | |
㈜ a: ATCC American Type Culture Collection, KCTC 한국생명공학연구원 생물자원센터; KCCM (사)한국종균협회
b: 투명대의 크기(직경 mm)
상기 표 7에서 확인되는 바와 같이, 상기 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물은 모두 전체 세균류들에 대하여 우수한 항균활성을 나타냈다. 특히, 이들 혼합물은 시너지 효과를 나타내는 것으로 확인되었다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 가공식품, 가축사료, 농작물의 영양제에 이르기까지 전혈을 재활용하는 분야에서 폭넓게 활용할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 특허청구의 범위와 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위안에서도 다양한 형태로 변형하여 실시하는 것도 가능한 것으로 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 원심분리장치, 10-1: 구동부(motor), 10-2: 회전체(Separation Bowl),
11-1: 혈장이송펌프, 11-2: 혈구이송펌프, 11-3: 혈장아미노산이송펌프(1),
11-4: 혈구아미노산이송펌프(1), 11-5: 혈장아미노산이송펌프(2), 11-6: 혈구아미노산이송펌프(2),
11-7: 혈장+혈구아미노산이송펌프, 12: 혈장 가수분해 탱크, 12-1: 제1간접가열기,
12-2: 교반기(1), 12-3: 구동모터(1), 13: 혈구 가수분해 탱크,
13-1: 제2간접가열기, 13-2: 교반기(2), 13-3: 구동모터(2),
14: 혈장아미노산저장탱크, 14-1: 교반기(3), 14-2: 구동모터(3),
15; 혈구아미노산저장탱크, 15-1; 교반기(4), 15-2; 구동모터(4),
16: 혈장+혈구혼합아미노산저장탱크, 16-1: 교반기(5), 16-2: 구동모터(5),
17: 제1여과기, 17-1: 제2여과기, 18: 제1정량투입장치,
19: 제2정량투입장치, 20: 제1살균제투입장치,
21: 제2살균제투입장치,
22: 유입구, 23: 배출구, 24: 순환배관,
25: 체크밸브
11-1: 혈장이송펌프, 11-2: 혈구이송펌프, 11-3: 혈장아미노산이송펌프(1),
11-4: 혈구아미노산이송펌프(1), 11-5: 혈장아미노산이송펌프(2), 11-6: 혈구아미노산이송펌프(2),
11-7: 혈장+혈구아미노산이송펌프, 12: 혈장 가수분해 탱크, 12-1: 제1간접가열기,
12-2: 교반기(1), 12-3: 구동모터(1), 13: 혈구 가수분해 탱크,
13-1: 제2간접가열기, 13-2: 교반기(2), 13-3: 구동모터(2),
14: 혈장아미노산저장탱크, 14-1: 교반기(3), 14-2: 구동모터(3),
15; 혈구아미노산저장탱크, 15-1; 교반기(4), 15-2; 구동모터(4),
16: 혈장+혈구혼합아미노산저장탱크, 16-1: 교반기(5), 16-2: 구동모터(5),
17: 제1여과기, 17-1: 제2여과기, 18: 제1정량투입장치,
19: 제2정량투입장치, 20: 제1살균제투입장치,
21: 제2살균제투입장치,
22: 유입구, 23: 배출구, 24: 순환배관,
25: 체크밸브
Claims (7)
- a) 가축, 가금류 및 어류의 전혈(全血)을 원심분리시켜서 혈장과 혈구로 분리하는 단계;
b) 상기에서 분리된 혈장을 혈장 가수분해 탱크로 이송하여, 혈장의 온도를 45 내지 65℃로 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈장가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈장을 저분자 유기물인 혈장 아미노산으로 가수분해하는 단계;
c) 상기에서 분리된 혈구를 혈구 가수분해 탱크로 이송하여, 저장액을 투입하여 혈구세포막을 삼투압원리에 의한 용혈작용에 의해 파괴시키고, 상기 세포막이 파괴된 혈구의 온도가 45 내지 65℃가 되게 조절하고, pH를 4.5 내지 10.5로 보정하고, 혈구가수분해효소를 투입하여, 고분자 유기물인 혈구를 저분자 유기물인 혈구 아미노산으로 가수분해하는 단계;
d) 상기 가수분해된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 여과하여 이물질을 제거하는 단계;
e) 상기 여과된 혈장 아미노산 및 혈구 아미노산을 각각 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크로 이송하는 단계; 및
f) 상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크 각각에 살균제를 투입하는 단계;를 포함하는 아미노산의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 혈장가수분해효소 및 혈구가수분해효소는 각각 단백질분해효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 혈장가수분해효소 및 혈구가수분해효소는 각각 지방분해효소, 다당류분해효소, 및 섬유소분해효소 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 혈장 가수분해 탱크 및 혈구 가수분해 탱크에서 pH 보정은 산성화에는 시트르산(C6H8O7) 및 아세트산(C2H4O2) 중에서 선택되는 1종 이상이 사용되며, 알칼리화에는 수산화나트륨(NaOH) 및 수산화칼륨(KOH) 중에서 선택되는 1종 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크에 투입되는 살균제는 소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 및 실리신산 중에서 선택되는 1종 이상의 식품첨가물인 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크에 투입되는 살균제는 염화나트륨(NaCl), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 목초액(木醋液), 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법. - 제5항에 있어서,
상기 혈장 아미노산 저장탱크 및 혈구 아미노산 저장탱크에 투입되는 살균제는 0.01 내지 2%w/w 농도로 첨가되는 호박잎 열수추출물 및 람브탄 껍질 에탄올 추출물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아미노산의 제조방법.
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Patent Citations (7)
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