KR20230174775A - Manufacturing Device of Petides and Amino acids - Google Patents

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Abstract

본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치는, 누에 또는 곤충 등에 존재하는 고분자 단백질 등을 가수분해하여 저분자 펩타이드, 액상 아미노산 또는 아미노산 파우더를 생산하기 위한 제조 장치로서, 저분자 펩타이드 및 아미노산의 생성 시간과 생성율을 획기적으로 높일수 있는 고효율, 고순도 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 펩타이드 및 아미노산의 생성 시간을 기존에 비해 대폭 단축하고, 고순도의 아미노산 생성율을 향상시킬 뿐만 아니라 고순도 아미노산의 생산 원가와 생성율을 개선시켜 고순도 아미노산을 이용하는 식품, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.
The peptide and amino acid production device of the present invention is a production device for producing low-molecular peptides, liquid amino acids, or amino acid powder by hydrolyzing high molecular weight proteins present in silkworms or insects, etc., and is a production device that dramatically reduces the production time and production rate of low-molecular peptides and amino acids. It is about a high-efficiency, high-purity peptide and amino acid production device that can be improved.
According to the present invention, the production time of peptides and amino acids is significantly shortened compared to the previous one, and the production rate of high-purity amino acids is improved, as well as the production cost and production rate of high-purity amino acids, so that high-purity amino acids can be used in various fields such as food, cosmetics, and pharmaceuticals. It can be applied.

Description

펩타이드 및 아미노산 제조장치{Manufacturing Device of Petides and Amino acids}{Manufacturing Device of Petides and Amino acids}

본 발명은 누에 또는 곤충 등에 존재하는 고분자 단백질 등을 가수분해하여 저분자 펩타이드, 액상 아미노산 또는 아미노산 파우더를 생산하기 위한 제조 장치로서, 저분자 펩타이드 및 아미노산의 생성 시간과 생성율을 획기적으로 높일수 있는 고효율/고순도 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 관한 것이다. The present invention is a manufacturing device for producing low-molecular peptides, liquid amino acids, or amino acid powder by hydrolyzing high-molecular proteins present in silkworms or insects, etc., and is a high-efficiency/high-purity peptide that can dramatically increase the production time and production rate of low-molecular peptides and amino acids. and amino acid production equipment.

최근 누에와 곤충 등은 축산/가축 단백질을 대체하는 단백질원으로 부각되면서 단백질 식품으로 상품화되어 시장에 출시되고 있으며 관련 산업이 급성장하고 있는 추세이다. Recently, silkworms and insects have emerged as protein sources that replace livestock/livestock protein, and are being commercialized and released on the market as protein foods, and the related industry is rapidly growing.

특히, 누에고치는 세리신(Serisin)과 피브로인(Fibroin) 단백질로 형성되어 있으며 이러한 단백질을 최근에는 기능성 식음료의 소재 또는 의료용 소재로 이용하기 위한 개발이 활발히 진행되고 있다. In particular, silkworm cocoons are made of sericin and fibroin proteins, and development of these proteins to use them as materials for functional food and beverages or as medical materials has recently been actively underway.

그러나 이제까지의 기술들은 누에고치로 채취되는 견단백질을 별다른 처리공정을 거치지 아니하고 원형 그대로 사용하였거나 용해된 피브로인 수용액을 정제하는데 있어서 거의 투석(Dialysis)에 의해 정제하는 방법을 사용하고 있으므로 대량 양산시 생산의 수율이 저하되는 비경제적인 면이 있었으며 견단백질이 가지고 있는 섬유상의 구조적인 특징 및 아미노산의 배열 등으로 인체 내에서의 분해의 지연이나 분해가 어려워 흡수율이 저하되어 기능성/의료용 소재로서의 가치가 떨어지는 등의 문제점이 있었다. However, the technologies so far have either used the silk protein collected from silkworm cocoons in its original form without undergoing any special processing, or used a method of purifying the dissolved fibroin aqueous solution mostly through dialysis, so the production yield during mass production has been reduced. This was uneconomical, and due to the fibrous structural characteristics of silk protein and the arrangement of amino acids, decomposition in the human body was delayed or difficult to decompose, resulting in a decrease in absorption rate and lower value as a functional/medical material. There was this.

종래기술에 의할 때, 누에고치/곤충 펩타이드 또는 아미노산의 제조 기술은 산가수분해법, 중성염분해법 등의 화학적인 분해법과 생물학적인 효소분해법이 알려져 있다. According to the prior art, techniques for producing cocoon/insect peptides or amino acids include chemical decomposition methods such as acid hydrolysis and neutral salt decomposition and biological enzymatic decomposition methods.

화학적인 분해법은 쉽게 분해되어 수율은 높지만, 제조공정시 수질오염을 유발하고, 가수분해 단계에서 펩타이드가 아닌 아미노산까지 분해가 이루어져 기능성 펩타이드를 생산하지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 효소분해법은 공정이 간단한데 비하여 분해율이 낮고, 그로 인한 수율이 저조한 단점이 있었다. Although the chemical decomposition method is easily decomposed and has a high yield, it causes water pollution during the manufacturing process and has the problem of not being able to produce functional peptides because even amino acids other than peptides are decomposed during the hydrolysis step. In addition, the enzymatic decomposition method had a disadvantage in that although the process was simple, the decomposition rate was low, resulting in low yield.

이로 인해 누에/곤충을 이용한 관련 제품의 품질 수준은 누에 또는 곤충류를 단순 건조, 분쇄하여 파우더 형태로 판매 하거나 성충을 건조한 형태 그대로 판매되고 있어 식용으로서의 불쾌감은 물론 맛이나 식감의 개선이 이루어 지지 않고 있으며, 누에 또는 곤충을 이용한 저분자 펩타이드 또는 아미노산 생산 기술도 효소 반응시간이 24 ~ 72시간까지 매우 길고 아미노산 생성률도 40-50% 로 낮아 비경제적일 뿐만 아니라 가격이 비싸고 사용 용도도 제한적인 단점이 있었다. As a result, the quality level of related products using silkworms/insects is low, as silkworms or insects are sold in powder form by simply drying and pulverizing them, or the adult insects are sold in dried form, which not only causes discomfort as edible but does not improve the taste or texture. , low-molecular-weight peptide or amino acid production technology using silkworms or insects also had the disadvantage of being uneconomical as the enzyme reaction time was very long, up to 24 to 72 hours, and the amino acid production rate was low at 40-50%, as well as being expensive and having limited uses.

한편, 누에의 경우 부위에 따라 누에고치 부분은 분자량이 300,000 Da에 달하고 그외 부위는 100,000 Da 내외의 분자량을 갖는데 이렇게 분자량이 다른 단백질을 분해하기 위해서는 각기 다른 효소와 투입비율과 반응시간, 온도, PH 등을 다르게 적용해야만 하는데 현실적으로 비생산적, 비경제적일 수밖에 없고 종전의 기술은 세분화된 기술을 제시하지 않고 포괄적인 제조방법만을 제시하고 있으며, 특정 효소분해 만으로는 아미노산 생성율이 매우 낮고 생성시간도 상당한 시간이 소요 될 수 밖에 없어 종전의 방법으로는 고효율의 고순도 아미노산 생산을 하기가 거의 불가능 하였다. Meanwhile, in the case of silkworms, depending on the part, the cocoon part has a molecular weight of up to 300,000 Da, and the other parts have a molecular weight of around 100,000 Da. In order to decompose proteins with different molecular weights, different enzymes, input ratios, reaction times, temperature, and pH are required. etc. must be applied differently, but in reality, it is bound to be unproductive and uneconomical, and the existing technology does not suggest detailed technologies but only comprehensive manufacturing methods, and the amino acid production rate is very low and the production time is also considerable through specific enzymatic decomposition alone. It was almost impossible to produce high-efficiency, high-purity amino acids using the previous method.

따라서, 단백질 가수분해 효소반응은 단백질입자의 크기와 온도 및 PH 농도 등에 매우 민감하게 반응하기 때문에 단백질 가수분해 효소반응을 통하여 고효율, 고순도의 아미노산을 생산하기 위하여서는 효소반응의 최적 조건을 제공 할 수 있는 제조장치가 필수적으로 필요하다. Therefore, since the proteolytic enzyme reaction reacts very sensitively to the size of protein particles, temperature, pH concentration, etc., optimal conditions for the enzyme reaction can be provided in order to produce high-efficiency and high-purity amino acids through the proteolytic enzyme reaction. Manufacturing equipment is essential.

즉, 고효율의 아미노산 생산을 위한 단백질 입자의 초미립화와 효소분해의 최상 상태의 환경을 조성하기 위한 온도 관리, PH 관리, 효소의 종류, 효소투입 비율, 반응시간, 교반 방식 등의 설정을 통해 고효율의 펩타이드 및 아미노산을 생성할 수 있는 제조장치가 요구되고 있다. In other words, high efficiency is achieved through ultrafineization of protein particles for high-efficiency amino acid production and setting of temperature management, PH management, type of enzyme, enzyme input ratio, reaction time, and stirring method to create the best environment for enzymatic decomposition. There is a need for a manufacturing device that can produce peptides and amino acids.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 누에 또는 곤충의 단백질 입자 초미립화와, 효소분해의 최상 상태의 환경을 조성하기 위한 온도 가열 및 유지, PH 관리, 효소의 종류, 교반 방식, 멸균 방식, 반응시간 등의 설정을 통해 누에 또는 곤충의 고분자 단백질을 단시간 내에 높은 생성율로 저분자 펩타이드 또는 아미노산으로 분해 및 생산해 낼 수 있는 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the problems of the prior art described above, including ultrafine atomization of silkworm or insect protein particles, heating and maintaining temperature to create the best environment for enzymatic decomposition, PH management, types of enzymes, The purpose is to provide a manufacturing device that can decompose and produce high molecular weight proteins of silkworms or insects into low molecular weight peptides or amino acids at a high production rate within a short period of time by setting the stirring method, sterilization method, reaction time, etc.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention. .

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 단백질 용액을 저장하며, 단백질 용액을 펩타이드 또는 아미노산으로 분해하는 효소를 투입할 수 있는 효소투입장치(20)를 구비하는 단백질 분해탱크(100); 상기 단백질 분해탱크의 측부에 설치되어 회전시킴으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 측부 교반기(50); 상기 단백질 분해탱크(100)의 상부에 설치되되, 상기 측부 교반기와 소정의 각도를 갖고 회전함으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 상부 교반기(21); 상기 단백질 분해탱크(100)안의 단백질 용액의 온도를 일정하게 유지시키는 온도유지수단; 상기 단백질 용액에 초음파를 가하는 초음파 발생기(30); 및 상기 온도유지수단, 제1 교반기(50), 제2 교반기(21) 및 초음파 발생기(30)의 작동을 제어하는 제어부(19);를 포함하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes a protein decomposition tank (100) that stores a protein solution and is equipped with an enzyme injection device (20) capable of introducing an enzyme that decomposes the protein solution into peptides or amino acids; A side stirrer (50) installed on the side of the protein digestion tank to rotate and agitate the protein solution; An upper stirrer (21) installed at the top of the protein digestion tank (100), which rotates the protein solution by rotating at a predetermined angle with the side stirrer (21); Temperature maintenance means for maintaining the temperature of the protein solution in the protein decomposition tank (100) at a constant level; An ultrasonic generator (30) that applies ultrasonic waves to the protein solution; and a control unit 19 that controls the operation of the temperature maintenance means, the first stirrer 50, the second stirrer 21, and the ultrasonic generator 30.

본 발명에서 상기 초음파 발생기(30)는, 단백질 용액이 투입되되, 투입된 단백질 용액을 단백질 분해탱크로 배출하는 초음파 반응로(41); 상기 초음파 반응로를 둘러싸며, 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각 장치(40); 상기 냉각 장치의 측면 일부를 둘러싸는 초음파 진동자(32); 및 상기 초음파 반응로, 냉각장치 및 초음파 진동자를 커버하는 초음파 발생기 커버(42);를 구비하는 것이 바람직하다. In the present invention, the ultrasonic generator 30 includes an ultrasonic reactor 41 into which a protein solution is input and which discharges the input protein solution into a protein decomposition tank; A cooling device 40 surrounding the ultrasonic reactor and into which cooling water flows in and out; An ultrasonic vibrator (32) surrounding a portion of the side of the cooling device; and an ultrasonic generator cover 42 that covers the ultrasonic reactor, cooling device, and ultrasonic vibrator.

본 발명에서 상기 초음파 반응로(41)에 투입되는 단백질 용액은, 습식 분쇄기(92)를 거친 단백질 용액이거나 또는 단백질 분해탱크(100)에 저장되어 있던 단백질 용액이 제1 순환모터(61)에 의해 투입되는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein solution introduced into the ultrasonic reactor (41) is a protein solution that has passed through a wet grinder (92) or a protein solution stored in the protein decomposition tank (100) by the first circulation motor (61). It is desirable to put in.

본 발명에서 상기 초음파 발생기(30)는, 상기 단백질 용액에 20KH~40KH 범위의 주파수를 가진 초음파를 일정 시간 조사하는 것이 바람직하다. In the present invention, the ultrasonic generator 30 preferably irradiates the protein solution with ultrasonic waves having a frequency ranging from 20 KH to 40 KH for a certain period of time.

본 발명에서 상기 초음파 발생기(30)는, 상기 단백질 분해탱크에 효소를 투입하고 소정 시간 경과 후 투입된 효소의 활성을 정지시키기 위해 20~40kHz의 주파수를 가진 초음파를 조사하는 것이 바람직하다. In the present invention, the ultrasonic generator 30 preferably irradiates ultrasonic waves with a frequency of 20 to 40 kHz in order to inject enzymes into the protein decomposition tank and stop the activity of the injected enzymes after a predetermined period of time.

본 발명에서 상기 단백질 분해탱크(100)에 수위(水位), 온도, PH, 단백질 농도, 아미노산 농도 및 초음파를 측정하는 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)을 더 포함하되, 상기 제어부(19)에 의해 그 작동을 제어하는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein digestion tank 100 further includes sensors 11, 12, 14, 15, 16, and 17 that measure water level, temperature, pH, protein concentration, amino acid concentration, and ultrasound, It is desirable to control the operation by the control unit 19.

본 발명에서 상기 온도유지수단은, 보일러(93)를 통해 단백질 분해탱크의 외주면을 따라 형성되는 온수로(80)에 온수를 공급하고, 단백질 분해탱크의 측면에 장착된 순간 가열기(70)에 단백질 용액을 순환식으로 공급 하여 단백질 용액이 55℃~60℃로 상승 및 유지하도록 하는 것이 바람직하다. In the present invention, the temperature maintenance means supplies hot water to the hot water path 80 formed along the outer peripheral surface of the protein decomposition tank through the boiler 93, and heats the protein to the instantaneous heater 70 mounted on the side of the protein decomposition tank. It is desirable to supply the solution in a circulatory manner to raise and maintain the protein solution at 55°C to 60°C.

본 발명에서 상기 단백질 분해탱크의 측면 하단에 위치하는 제2 순환모터(62)를 통해 단백질 용액을 지속적으로 순간 가열기(70)에 공급하고, 온도가 상승된 단백질 용액을 다시 단백질 분해탱크로 투입하는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein solution is continuously supplied to the instantaneous heater (70) through the second circulation motor (62) located at the bottom of the side of the protein digestion tank, and the protein solution with an increased temperature is fed back into the protein digestion tank. It is desirable.

본 발명에서 상기 단백질 분해탱크(100)는, 저장된 단백질 용액을 제1교반기 및 제2교반기가 60~100 rpm의 속도로 교반시키면서, 55~60℃의 온도와 6.0~8.0의 PH 상태를 유지시키는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein digestion tank 100 maintains a temperature of 55-60°C and a pH of 6.0-8.0 while stirring the stored protein solution at a speed of 60-100 rpm by a first stirrer and a second stirrer. It is desirable.

본 발명에서 상기 측부 교반기(50)는 단백질 분해탱크 내에 수평방향으로 설치되되, 교반 프로펠러(51)는 수직방향으로 단백질 용액을 회전 교반하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the side stirrer 50 is installed horizontally in the protein digestion tank, and the stirring propeller 51 rotates and agitates the protein solution in the vertical direction.

본 발명에서 상기 상부 교반기(21)는 상기 측부 교반기(50)와 45도의 각도를 두고 단백질 용액을 회전 교반하는 것이 바람직하다. In the present invention, the upper stirrer 21 preferably rotates and stirs the protein solution at an angle of 45 degrees with the side stirrer 50.

본 발명에서 상기 단백질 분해탱크(100)는, 적어도 2이상의 단백질 분해탱크가 상호 연결되어 단백질을 순차적으로 분해하는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein digestion tank 100 preferably consists of at least two protein digestion tanks connected to each other to sequentially decompose proteins.

본 발명에서 상기 효소는, 엔도형(Endo Type) 효소로 알카라아제(Alcarase)와, 엑소형(Exo type) 효소로 플라보자임(Flavourzyme)을 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the enzyme preferably includes Alcarase as an endo type enzyme and Flavozyme as an Exo type enzyme.

본 발명에서 상기 단백질 용액은 누에 단백질 분말, 곤충 단백질 분말 또는 누에와 곤충을 혼합한 단백질 분말을 건식 분쇄한 후, 물을 추가하여 습식 분쇄한 후 형성되는 것이 바람직하다. In the present invention, the protein solution is preferably formed by dry grinding silkworm protein powder, insect protein powder, or protein powder mixed with silkworm and insect, followed by wet grinding by adding water.

본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 의하면, 저장탱크 또는 단백질 분해탱크에서 유입되는 단백질 입자가 혼합된 용액을 초음파 발생기를 통과 시키면서 초음파 분쇄를 실시하면 고분자 단백질도 펩타이드 수준의 입자 크기로 작게 분쇄되며 단백질 입자의 비표면적이 크게 넓어져 효소분해 효율이 획기적으로 높아지고 효소분해 시간도 대폭 단축되는 효과가 있다. According to the peptide and amino acid production device of the present invention, when ultrasonic pulverization is performed while passing a mixed solution of protein particles flowing from a storage tank or protein decomposition tank through an ultrasonic generator, the high molecular weight protein is pulverized to a particle size similar to that of a peptide, and the protein The specific surface area of the particles is greatly expanded, dramatically increasing the enzyme decomposition efficiency and significantly shortening the enzyme decomposition time.

또한 본 발명에 의하면, 온도유지 수단을 이용하여 단백질 분해탱크 내 단백질 용액의 온도 상승 및 유지를 신속하면서도 안정적으로 기할 수 있고, 온도, PH, 초음파 관리 및 단백질 농도, 아미노산 농도를 실시간으로 측정하여 효율적인 효소 반응을 촉진시켜 펩타이드 및 아미노산의 생성율을 높이는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to quickly and stably raise and maintain the temperature of the protein solution in the protein digestion tank using a temperature maintenance means, and to efficiently measure temperature, pH, ultrasound management, and protein concentration and amino acid concentration in real time. It has the effect of promoting enzyme reactions and increasing the production rate of peptides and amino acids.

결국, 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 의하면, 펩타이드 및 아미노산의 생성 시간을 기존에 비해 대폭 단축하고, 고순도의 아미노산 생성율 및 생산 원가를 크게 개선시켜 고순도 아미노산을 이용하는 식품, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에 용이하게 적용이 될 수 있는 연쇄적 효과가 있다. Ultimately, according to the peptide and amino acid production device of the present invention, the production time of peptides and amino acids is significantly shortened compared to the existing one, and the production rate and production cost of high-purity amino acids are greatly improved, so that high-purity amino acids can be used in various fields such as food, cosmetics, and pharmaceuticals. There is a chain effect that can be easily applied to.

도1은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 단백질 분해탱크의 예시도.
도 2 내지 3은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 단백질 분해탱크의 내부 구성도.
도 4는 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 단백질 분해탱크의 부분 구성도.
도 5는 종래기술에 의한 초음파 발생기의 구조도.
도 6은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 초음파 발생기의 구조도.
도 7은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 2개의 단백질 분해탱크가 연결된 모습을 나타낸 예시도.
Figure 1 is an exemplary diagram of a protein digestion tank according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.
2 to 3 are internal configuration diagrams of a protein digestion tank according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.
Figure 4 is a partial configuration diagram of a protein digestion tank according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.
Figure 5 is a structural diagram of an ultrasonic generator according to the prior art.
Figure 6 is a structural diagram of an ultrasonic generator according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.
Figure 7 is an exemplary diagram showing two protein digestion tanks connected according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately use the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives are available. It should be understood that equivalents and variations may exist.

종래의 효소분해법에 의하면, 단백질을 분해하는 수많은 효소에 대한 실험 부족으로 엔도형(Endo Type) 효소와 엑소형(Exo Typ) 효소 등 효소 종류의 사용에 구분이 없었으며, 주로 1가지 종류의 효소만 사용하는 경우가 대다수였다. 또한 이와 같은 방식에 의해 단백질이 분해되더라도 고분자 단백질 상당량이 모두 아미노산으로 전환되지 않는 단점이 있었다. According to the conventional enzyme decomposition method, due to the lack of experiments on numerous enzymes that decompose proteins, there was no distinction in the use of enzyme types such as endo-type enzymes and exo-type enzymes, and mainly one type of enzyme was used. In most cases, it was only used. In addition, even if the protein is decomposed by this method, there is a disadvantage that a significant amount of the polymer protein is not converted to amino acids.

또한, 종래에는 단백질 용액의 분해에 있어서, 온도는 대략 60℃까지 가열하는 데에만 2시간 이상 소요되고, 장시간 60℃를 지속적으로 유지하여야 하는데 가용액을 수용하는 단백질 분해탱크 내부의 중심부와 주변부간 온도의 편차가 발생하여 효소반응의 저해 및 생산성 저하 요인이 되곤 했었다. In addition, conventionally, in the decomposition of a protein solution, it takes more than 2 hours just to heat the temperature to approximately 60°C, and 60°C must be maintained continuously for a long time, but the temperature between the center and the periphery of the protein decomposition tank containing the soluble solution must be maintained. Temperature differences often occur, which can inhibit enzyme reactions and reduce productivity.

따라서, 본 발명은 종래기술의 단점을 극복하고, 효소의 종류, 온도유지 관리, PH 유지 관리 등 보다 더 신속하고 효율적인 단백질 분해시스템을 위해 착안되었다. Therefore, the present invention was conceived to overcome the shortcomings of the prior art and to provide a faster and more efficient protein decomposition system, including the type of enzyme, temperature maintenance, and PH maintenance.

도1 내지 3은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 단백질 분해탱크의 예시도 및 내부 구성도이다. 1 to 3 are illustrations and internal configuration diagrams of protein digestion tanks according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.

본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치는, 단백질 용액을 저장하며, 단백질 용액을 펩타이드 또는 아미노산으로 분해하는 효소를 투입할 수 있는 효소투입장치(20)를 구비하는 단백질 분해탱크(100), 상기 단백질 분해탱크의 측부에 설치되어 회전시킴으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 측부 교반기(50), 상기 단백질 분해탱크(100)의 상부에 설치되되, 상기 측부 교반기와 소정의 각도를 갖고 회전함으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 상부 교반기(21), 상기 단백질 분해탱크(100)안의 단백질 용액의 온도를 일정하게 유지시키는 온도유지수단, 상기 단백질 용액에 초음파를 가하는 초음파 발생기(30) 및 상기 온도유지수단, 제1 교반기(50), 제2 교반기(21) 및 초음파 발생기(30)의 작동을 제어하는 제어부(19)를 포함하여 구성될 수 있다. The peptide and amino acid production apparatus of the present invention includes a protein decomposition tank (100) that stores a protein solution and has an enzyme injection device (20) capable of introducing an enzyme that decomposes the protein solution into peptides or amino acids, and a protein decomposition unit. A side stirrer 50 is installed on the side of the tank and rotates to agitate the protein solution, and is installed at the top of the protein digestion tank 100 and rotates at a predetermined angle with the side stirrer to rotate and agitate the protein solution. An upper stirrer (21), a temperature maintaining means for maintaining the temperature of the protein solution in the protein digestion tank (100) constant, an ultrasonic generator (30) for applying ultrasonic waves to the protein solution, and the temperature maintaining means, a first stirrer (50) ), and a control unit 19 that controls the operation of the second stirrer 21 and the ultrasonic generator 30.

상기 단백질 분해탱크(100)는 누에 또는 곤충의 단백질 분말을 건식 분쇄한 후 물을 혼합하여 형성된 단백질 용액이 저장되어 있는 단백질 용액 저장탱크(미도시)와 저장탱크 연결부(91)를 통해 단백질 용액을 공급받을 수 있다. The protein digestion tank 100 is a protein solution storage tank (not shown), which stores a protein solution formed by dry grinding silkworm or insect protein powder and mixing it with water, and a protein solution storage tank (not shown) and a storage tank connection 91. can be supplied.

보다 더 구체적으로 상기 단백질 용액은, 누에 또는 곤충을 혼합한 단백질 분말을 건식 분쇄하고, 건식 분쇄된 단백질 분말과 물을 일정 비율(예; 2:8)의 비율로 혼합한 후 습식 분쇄기(92)를 통해 습식 분쇄하면서, 단백질 분해탱크(100)로 투입할 수 있다. More specifically, the protein solution is made by dry grinding protein powder mixed with silkworms or insects, mixing the dry grinded protein powder and water at a certain ratio (e.g. 2:8), and then grinding it in a wet grinder (92). It can be introduced into the protein decomposition tank (100) while being wet-grinded.

즉, 상기 저장탱크 연결부(91)를 통해 공급되는 단백질 용액은 습식 분쇄기(92)를 통해 습식 분쇄될 수 있으며, 이는 습식 분쇄된 단백질 입자를 초음파 발생기(30)로 이송하여 단백질의 초음파 분쇄가 더욱 용이하도록 하게 하기 위함이다. That is, the protein solution supplied through the storage tank connection 91 can be wet-ground through a wet grinder 92, which transfers the wet-ground protein particles to the ultrasonic generator 30 to further ultrasonic grind the protein. This is to make it easier.

본 발명에서 상기 누에는, 누에고치류 또는 그 분말류, 누에성체건조류 또는 그 분말류, 홍잠성체류 또는 그 분말류 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있다. In the present invention, any one or more of the silkworms, silkworm cocoons or their powders, dried silkworms or their powders, and red silkworms or their powders may be applied.

또한, 상기 곤충은, 쌍별귀뚜라미, 메뚜기, 누에 번데기, 백강잠, 밀웜, 흰점박이꽃무지애벌레(굼벵이), 갈색거저리애벌레, 장수풍뎅이유충, 수벌번데기, 풀무치 또는 이들의 분말류가 적용될 수 있을 것이나, 반드시 이에 한정되지 아니하고 단백질 성분이 포함된 곤충류라면 어떠한 곤충도 포함될 수 있을 것이다. In addition, the above insects may be double-star crickets, grasshoppers, silkworm pupae, white snails, mealworms, white-spotted radish caterpillars (slugs), brown mealworm larvae, rhinoceros beetle larvae, drone pupae, grasshoppers, or powders thereof. It is not necessarily limited to this, and any insect species that contains protein components may be included.

도 1을 참조하면, 본 발명은 상기 단백질 분해탱크(100)에 수위(水位), 온도, PH, 단백질 농도, 아미노산 농도 및 초음파를 측정하는 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)을 더 포함하되, 상기 제어부(19)에 의해 그 작동을 제어된다. Referring to FIG. 1, the present invention includes sensors (11, 12, 14, 15, 16, 17) that measure water level, temperature, pH, protein concentration, amino acid concentration, and ultrasound in the protein digestion tank (100). ), but its operation is controlled by the control unit 19.

그 내부에 단백질 용액을 담을 수 있는 단백질 분해탱크(100)에 단백질 용액의 상태를 파악할 수 있는 각종 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)이 설치되고 상기 제어부(19)와 전기적으로 연결된다. 상기 제어부(19)는 이 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)에서 측정된 정보들에 기초하여 단백질 용액에 대한 최적의 효소 분해 조건을 달성하기 위해 온도유지수단, 상부 교반기(21), 측부 교반기(50) 및 초음파 발생기(30) 등의 작동을 제어한다. Various sensors (11, 12, 14, 15, 16, 17) that can determine the state of the protein solution are installed in the protein digestion tank (100) that can contain the protein solution, and the control unit (19) and the electrical It is connected to The control unit 19 uses a temperature maintaining means and an upper stirrer ( 21), controls the operation of the side stirrer 50 and the ultrasonic generator 30.

상기 수위 계측 센서(11)는, 단백질 분해탱크(100)에 투입되는 단백질 용액의 수위를 계측하고 표시해 주는 센서로서, 단백질 용액의 수위를 정확히 계측 및 표시하여 단백질 용액의 수위를 표준화할 수 있도록 관리해 줌으로써 단백질 용액의 온도, PH, 효소반응 등에 사전적인 정보를 제공해 주는 기능을 수행한다. The water level measurement sensor 11 is a sensor that measures and displays the water level of the protein solution introduced into the protein digestion tank 100. It accurately measures and displays the water level of the protein solution and manages it to standardize the water level of the protein solution. It performs the function of providing preliminary information on the temperature, pH, enzyme reaction, etc. of the protein solution.

상기 온도 센서(12)는, 단백질 분해탱크(100) 내 단백질 용액의 심부, 상층, 하층, 가장자리 등 각 영역의 온도를 분리 체크하여 단백질 분해탱크 내 용액이 최적 온도를 유지하도록 조력한다. The temperature sensor 12 separately checks the temperature of each area, such as the core, upper layer, lower layer, and edge, of the protein solution in the protein digestion tank 100 to help maintain the optimal temperature of the solution in the protein digestion tank.

상기 PH 센서(14)는 단백질 분해탱크(100) 내 단백질 용액의 PH를 체크하고 표시하는 기능을 수행하며, PH의 변화를 체크하고 PH 변화에 사용자가 대응하도록 하여 효소반응을 최적화하여 진행할 수 있도록 조력한다. The PH sensor 14 performs the function of checking and displaying the PH of the protein solution in the protein digestion tank 100, checks changes in PH, and allows the user to respond to the PH changes to optimize the enzyme reaction. Assist.

본 발명에서 단백질 농도는 효소 투입량을 결정하는 중요한 요인이며 효소반응이 진행되면 단백질 농도가 감소하게 되는데, 상기 단백질 농도 센서(15)는 단백질 농도의 증감을 계측하고 표시를 해줌으로써 단백질 분해에 대한 정확한 정보 관리와 시간관리를 할 수 있도록 조력한다. In the present invention, protein concentration is an important factor in determining the amount of enzyme input, and as the enzyme reaction progresses, protein concentration decreases. The protein concentration sensor 15 measures and displays increases and decreases in protein concentration, providing accurate information about protein degradation. Assist with information management and time management.

상기 초음파 센서(16)는, 초음파 발생기(30)에 의한 단백질 용액에 대한 초음파 조사의 주파수 범위, 초음파 처리의 시작과 가동, 종료 등의 정보를 표시해 주며, 단백질 입자의 미립자로의 분쇄를 위해 조력한다. The ultrasonic sensor 16 displays information such as the frequency range of ultrasonic irradiation to the protein solution by the ultrasonic generator 30, the start, operation, and end of ultrasonic treatment, and assists in pulverizing protein particles into fine particles. do.

상기 아미노산 농도 센서(15)는, 단백질이 분해되면서 아미노산 농도에 변화가 발생하고 아미노산 농도의 변화를 표시해 줌으로써 아미노산 생성율을 정확하게 인지할 수 있도록 조력한다. The amino acid concentration sensor 15 assists in accurately recognizing the amino acid production rate by indicating changes in amino acid concentration as proteins are decomposed and displaying the change in amino acid concentration.

상기 제어부(19)는 별도의 콘트롤러 판넬을 구비하여 단백질 분해탱크에 장착되어 있는 각종 센서들을 현장에서 용이하게 제어할 수 있도록 할 수 있으며, 단백질 분해탱크(100)는 별도의 ON/OFF 스위치(18)를 구비함으로써 단백질 분해탱크의 작동을 시작하고 종료할 수 있다. The control unit 19 is equipped with a separate controller panel so that various sensors mounted on the protein digestion tank can be easily controlled in the field, and the protein digestion tank 100 has a separate ON/OFF switch (18). ), the operation of the protein digestion tank can be started and stopped.

상기 수위(水位), 온도, PH, 단백질 농도, 아미노산 농도 및 초음파를 측정하는 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)과 제어부(19)는 원격지의 중앙 컴퓨터로 연결되어 작동, 제어될 수 있다. The sensors (11, 12, 14, 15, 16, 17) and the control unit (19) that measure the water level, temperature, pH, protein concentration, amino acid concentration, and ultrasonic waves are connected and operated by a remote central computer, It can be controlled.

단백질 가수분해에 있어서 반응 속도와 분해율에 영향을 미치는 요인들 중에 단백질 용액을 적절히 교반하는 것이 중요하다. 즉, 투입하는 효소의 양이 전체 단백질 용액에 비해 극소량이므로 소량의 효소가 신속하게 용액 전체에 퍼져 단백질입자를 분해하게 하여야 하는데 종전의 교반 프로펠러는 일방향으로만 된 것이 대부분으로서 효소가 용액 전체에 퍼지는데 상당한 시간이 소요되었는데 본 발명의 상부/측부 교반기를 동시에 사용함으로서 소량의 효소를 용액 전체에 신속하게 골고루 퍼지게 하여 효소분해 반응 향상을 기할 수 있다. Among the factors that affect the reaction rate and decomposition rate in protein hydrolysis, it is important to properly stir the protein solution. In other words, since the amount of enzyme added is very small compared to the entire protein solution, a small amount of enzyme must quickly spread throughout the solution to decompose the protein particles. However, most of the existing stirring propellers are unidirectional, so the enzyme spreads throughout the solution. It took a considerable amount of time to do this, but by using the top/side stirrer of the present invention at the same time, a small amount of enzyme can be quickly and evenly spread throughout the solution, thereby improving the enzyme decomposition reaction.

상기 측부 교반기(50)는 단백질 분해탱크의 측부에 설치되어 회전시킴으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 기능을 수행한다. The side stirrer 50 is installed on the side of the protein digestion tank and performs the function of rotating and agitating the protein solution.

상기 측부 교반기(50)는 단백질 분해탱크 내에 수평방향으로 설치되되, 교반 프로펠러(51)는 수직방향으로 단백질 용액을 회전 교반하게 된다. 상기 측부 교반기(50)는 단백질 분해탱크의 측부에 적어도 2이상 설치될 수 있다. The side stirrer 50 is installed horizontally in the protein digestion tank, and the stirring propeller 51 rotates and agitates the protein solution in the vertical direction. At least two side stirrers 50 may be installed on the side of the protein digestion tank.

그리고 상기 상부 교반기(21)는 단백질 분해탱크(100)의 상부에 설치되되, 상기 측부 교반기와 소정의 각도를 갖고 회전함으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 기능을 수행한다. The upper stirrer 21 is installed at the top of the protein digestion tank 100 and functions to rotate and agitate the protein solution by rotating at a predetermined angle with the side stirrer.

도 3을 참조하면, 상기 상부 교반기(21)는 상기 측부 교반기(50)와 45도의 각도를 두고 단백질 용액을 회전 교반하는 것이 바람직하다. 이와 같이 상부 교반기(21)가 측부 교반기(50)와 45도의 각도(Θ)를 두고 상부 교반기(21)의 회전축이 상부에서 볼 때 원을 그리면서 회전 교반하면, 투입되는 효소가 더욱 더 용이하고 균일하게 용액 내로 퍼질 수 있을 것이다. Referring to FIG. 3, the upper stirrer 21 preferably rotates and stirs the protein solution at an angle of 45 degrees with the side stirrer 50. In this way, if the upper stirrer 21 is rotated and stirred at an angle Θ of 45 degrees with the side stirrer 50 and the rotation axis of the upper stirrer 21 draws a circle when viewed from the top, it is easier to introduce the enzyme. It will be able to spread evenly into the solution.

상기 교반기들의 교반속도는 60~100 rpm의 속도 범위에서 교반시키는 것이 바람직하며, 이러한 상부 교반기(21)와 측부 교반기(50)는 소정의 각도를 두고 엇갈려서 단백질 용액을 동시에 교반하므로 단백질 용액 액상의 쏠림 현상이 발생하지 않고, 단백질 분해탱크(100)의 상층부와 하층부 및 좌우측부가 모두 완전하게 혼탕 교반될 수 있다.It is preferable that the stirring speed of the stirrers is in the range of 60 to 100 rpm, and the upper stirrer 21 and the side stirrer 50 are staggered at a predetermined angle to simultaneously stir the protein solution, thereby preventing the concentration of the protein solution liquid. This phenomenon does not occur, and all of the upper and lower layers and the left and right sides of the protein decomposition tank 100 can be completely mixed and stirred.

다만, 발명의 필요에 따라 상기 상부 교반기(21)는 측부 교반기(50)와 90도의 각도를 두고 단백질 용액을 회전 교반할 수도 있을 것이다. However, depending on the needs of the invention, the upper stirrer 21 may rotate and stir the protein solution at an angle of 90 degrees with the side stirrer 50.

상기 상부 교반기(21)의 상부에는 효소투입장치(20)가 형성될 수 있으며, 상부 교반기(21)의 하부는 다수의 효소 배출구가 형성될 수 있도록 다수의 교반 프로펠러가 형성될 수 있다. An enzyme injection device 20 may be formed on the upper part of the upper stirrer 21, and a plurality of stirring propellers may be formed on the lower part of the upper stirrer 21 so that a plurality of enzyme outlets can be formed.

상기 효소투입장치(20)는 회전식으로서 효소를 투입하고, 상부교반기(21)를 회전시켜 효소가 단백질 용액 상단 표면에 고르게 퍼지도록 하여 효소 반응 효율을 높이고 반응 시간을 단축시켜주도록 기능한다. The enzyme introduction device 20 is rotary and functions to increase enzyme reaction efficiency and shorten reaction time by injecting enzyme and rotating the upper stirrer 21 to spread the enzyme evenly on the upper surface of the protein solution.

이와 같이 상기 단백질 분해탱크(100)는 소정의 각도를 두고 설치된 2종류의 교반기들에 의해서 종횡 및 사선 방향으로 단백질 용액을 지속적으로 섞어주는 한편 초음파 발생기(30)에 의해서 발생된 초음파를 이용하여 단백질 입자들을 미립자 형태의 더욱 더 작은 사이즈(size)들로 분쇄시키므로, 효소에 의한 반응 작용이 모든 단백질 입자들에 대해서 신속하게 고르게 진행되어 단백질 분해 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다. In this way, the protein digestion tank 100 continuously mixes the protein solution in the longitudinal, horizontal and diagonal directions by two types of stirrers installed at a predetermined angle, and uses ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator 30 to dissolve the protein. Since the particles are pulverized into smaller and smaller particles, the enzyme reaction proceeds quickly and evenly on all protein particles, thereby maximizing the protein decomposition effect.

상기 단백질 분해탱크(100)의 덮개(90)는, 유압식 덮개를 채택할 수 있으며, 6-10 mm 범위 두께의 스텐레스 재질로 만들어야 하며, 따라서 그 무게가 있으므로 유압식으로 여닫이를 하도록 한다.The cover 90 of the protein digestion tank 100 may be a hydraulic cover, and must be made of stainless steel with a thickness in the range of 6-10 mm. Therefore, due to its weight, it must be opened and closed hydraulically.

한편, 단백질 분해탱크(100) 내의 단백질 용액이 가열되고 순환하는 과정에서 탱크 내주면에 단백질 등 유기물이 붙고 잘 떨어지지 않는 현상이 발생 할 수 있으며 이러한 현상은 효소 반응에도 저해 요소이며 시간이 경과하면 부패 원인이 되기도 하기 때문에 탱크 내주면을 불소수지 혹은 탄소수지 등의 소재를 이용하여 코팅 처리함으로써 유기물이 붙지 않도록 한다. 상기 단백질 분해탱크(100)는 스텐레스 스틸을 사용하여 형성될 수 있다. Meanwhile, as the protein solution in the protein decomposition tank 100 is heated and circulated, a phenomenon may occur in which organic matter such as protein sticks to the inner circumference of the tank and does not come off easily. This phenomenon is also an inhibitor to enzyme reactions and causes decay over time. Therefore, the inner surface of the tank is coated with materials such as fluorine resin or carbon resin to prevent organic substances from sticking to it. The protein digestion tank 100 may be formed using stainless steel.

도 4는 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 단백질 분해탱크의 부분 구성도이다.Figure 4 is a partial configuration diagram of a protein digestion tank according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.

단백질에 대한 효소반응에 있어 온도는 매우 중요한 사항으로서 통상적인 온도유지장치를 채택하면, 단백질 분해탱크(100)의 중심부 온도와 가장자리의 온도가 차이가 날 수 있으며 반응탱크의 크기 또는 용량이 커질수록 중심부와 가장자리의 온도 차이가 커지는 것이 일반적이다. Temperature is a very important factor in enzyme reactions for proteins. If a typical temperature maintaining device is adopted, the temperature at the center and the edge of the protein digestion tank 100 may differ, and as the size or capacity of the reaction tank increases, the temperature increases. It is common for the temperature difference between the center and the edge to increase.

따라서 본 발명에서는 효소 반응의 고효율화를 위해서 온도유지수단을 갖추어 온수 보일러 시스템 뿐만 아니라 순환식 순간 가열시스템을 병행하여 운용함으로써 단백질 분해탱크 내의 중심부와 가장자리에 관계없이 그 온도를 짧은 시간 내에 55℃~60℃로 상승 유지하여 효소반응 속도와 아미노산 생성율을 높일 수 있다. Therefore, in the present invention, in order to increase the efficiency of the enzyme reaction, a temperature maintenance means is installed and a hot water boiler system as well as a circulating instantaneous heating system are operated in parallel, so that the temperature is maintained at 55°C to 60°C within a short time regardless of the center and edge of the protein decomposition tank. By maintaining the temperature rise, the enzyme reaction rate and amino acid production rate can be increased.

본 발명에서 상기 온도유지수단은, 보일러(93)를 통해 단백질 분해탱크의 외주면을 따라 형성되는 온수로(80)에 온수를 공급하고, 단백질 분해탱크의 측면에 장착된 순간 가열기(70)에 단백질 용액을 순환식으로 공급하여 단백질 용액이 55℃~60℃로 상승 및 유지하도록 기능한다. In the present invention, the temperature maintenance means supplies hot water to the hot water path 80 formed along the outer peripheral surface of the protein decomposition tank through the boiler 93, and heats the protein to the instantaneous heater 70 mounted on the side of the protein decomposition tank. It functions to raise and maintain the protein solution at 55℃~60℃ by supplying the solution in a circulatory manner.

이를 위해 상기 단백질 분해탱크의 측면 하단에 위치하는 제2 순환모터(62)를 통해 단백질 용액을 지속적으로 순간 가열기(70)에 공급하고, 온도가 상승된 단백질 용액을 다시 단백질 분해탱크로 투입하게 된다. 상기 제2 순환모터(62)는 단백질 분해탱크의 하면 측부에 개설된 파이프를 통해 순간 가열기(70)에 단백질 용액을 순환하여 공급하는 기능을 수행한다. To this end, the protein solution is continuously supplied to the instantaneous heater 70 through the second circulation motor 62 located at the bottom of the side of the protein digestion tank, and the protein solution whose temperature has risen is fed back into the protein digestion tank. . The second circulation motor 62 performs the function of circulating and supplying the protein solution to the instantaneous heater 70 through a pipe provided on the lower side of the protein decomposition tank.

본 발명에서 상기 단백질 분해탱크(100)는, 저장된 단백질 용액을 제1교반기 및 제2교반기가 60~100 rpm의 속도로 교반시키면서, 55~60℃의 온도와 6.0~8.0의 PH 상태를 유지시킨다. In the present invention, the protein digestion tank 100 maintains the stored protein solution at a temperature of 55-60°C and a pH of 6.0-8.0 while stirring the stored protein solution at a speed of 60-100 rpm by the first and second stirrers. .

즉, 본 발명에서는 효소반응 공정 시 단백질 분해탱크 내의 온도는 온도유지수단에 의해 지속적으로 55℃~60℃를 유지하고, 단백질 분해탱크(100)에 장착되는 상부 교반기(21) 및 측부 교반기(50) 프로펠러의 교반속도는 60~100rpm로 맞추고, 상부 교반기(21) 및 측부 교반기(50)의 교반방향이 서로 엇갈리도록 교반하게 되는데, 이와 같은 작용에 의해 단백질 분해탱크(100) 내 단백질 용액의 온도 편차는 더욱 줄어들게 될 것이다. 따라서, 종국적으로 단백질 분해탱크(100) 내로 투입되는 효소의 단백질 분해효과가 극대화될 수 있다. That is, in the present invention, during the enzyme reaction process, the temperature in the protein digestion tank is continuously maintained at 55°C to 60°C by a temperature maintenance means, and the upper stirrer (21) and the side stirrer (50) mounted on the protein digestion tank (100) ) The stirring speed of the propeller is set to 60-100 rpm, and the stirring directions of the upper stirrer (21) and the side stirrer (50) are alternated with each other. This action causes the temperature of the protein solution in the protein digestion tank (100) to change. Deviations will be further reduced. Therefore, the protein decomposition effect of the enzyme ultimately introduced into the protein decomposition tank 100 can be maximized.

이와 같이 종래의 온도유지 방식은 단백질 분해탱크(100)를 오로지 온수 보일러 시스템을 사용하여 가열하는 방식으로서 60℃까지 가열하는 데에만 반응탱크의 용량에 따라 수 시간 이상의 시간이 소요되고, 가열된 용액도 반응탱크의 심부와 가장자리간 온도 차이가 발생하여 효소반응의 생산성 저해 요인이 되었었다. In this way, the conventional temperature maintenance method heats the protein decomposition tank 100 solely using a hot water boiler system, and it takes several hours or more depending on the capacity of the reaction tank just to heat it to 60°C, and the heated solution Also, a temperature difference occurred between the core and the edge of the reaction tank, which was a factor in inhibiting the productivity of the enzyme reaction.

본 발명에서는 순간 가열 방식을 채택하여 단백질 용액을 5~10분 내에 60℃까지 상승시킴으로써 용액 가열 시간의 대폭적인 단축을 통하여 생산성 향상에 크게 기여하며, 온도가 상승된 단백질 용액을 다시 단백질 분해탱크(100)로 투입하여 순환시키면서 단백질 분해탱크 내 단백질 용액간 온도편차 발생을 방지함으로써 온도변화에 따른 효소반응 저해 요인을 없애 효소반응 향상을 기하게 되는 것이다. In the present invention, an instantaneous heating method is adopted to raise the protein solution to 60°C within 5 to 10 minutes, which greatly contributes to improving productivity by significantly shortening the solution heating time, and the protein solution with the increased temperature is returned to the protein decomposition tank ( 100), the temperature difference between the protein solutions in the protein digestion tank is prevented by being circulated, thereby improving the enzyme reaction by eliminating factors that inhibit the enzyme reaction due to temperature changes.

더 나아가 본 발명은 온수 보일러 시스템 뿐만 아니라 순간가열기(70)를 병행하여 적용함으로써, 종전의 가열시간을 대폭적으로 단축시키고 에너지비용을 절감시킴으로서 생산성 향상에 기여 할 수 있다. Furthermore, the present invention can contribute to improving productivity by significantly shortening the conventional heating time and reducing energy costs by applying not only the hot water boiler system but also the instantaneous heater 70.

상기 순간 가열기(70)는 발명의 필요에 따라 저장탱크(미도시)와 단백질 분해탱크(100)간, 단백질 분해탱크(100) 및 제2 단백질 분해탱크(200)간에도 설치하여 단백질 용액이 탱크를 달리하여 이동되더라도 온도가 유지될 수 있도록 할 수 있다. The instantaneous heater 70 is installed between the storage tank (not shown) and the protein digestion tank 100, and between the protein digestion tank 100 and the second protein digestion tank 200 according to the needs of the invention, so that the protein solution flows into the tank. Alternatively, the temperature can be maintained even if it is moved.

도 5는 종래기술에 의한 초음파 발생기의 구조도이다. Figure 5 is a structural diagram of an ultrasonic generator according to the prior art.

종래에는 단백질 분해탱크(100) 내에 초음파 진동자(32)를 설치하고 탱크 외부에서 초음파 콘트롤러(31)를 통해 단백질 용액에 초음파를 가하는 방식을 취하고 있었다. Conventionally, an ultrasonic vibrator 32 was installed within the protein digestion tank 100 and ultrasonic waves were applied to the protein solution through an ultrasonic controller 31 from outside the tank.

즉, 이와 같은 배쓰 타입(Bath Type) 초음파 발생기는 교반 탱크 내부에 밀폐되어 설치하여 작동하게 되는데, 초음파 반응시 열 제어의 효율이 떨어지고, 캐비테이션(Cavitation) 효과가 미미하며, 밀폐된 탱크 내의 단백질 용액을 교반하면서 조사하는 방식으로 설치가 어렵고, 내구성도 떨어지며, 다양한 주파수 구현도 힘든 단점이 있었다. In other words, such a bath type ultrasonic generator operates by being sealed and installed inside a stirred tank, but the efficiency of heat control during ultrasonic reaction is low, the cavitation effect is minimal, and the protein solution in the sealed tank is low. The method of irradiating while stirring had the disadvantages of being difficult to install, having low durability, and making it difficult to implement various frequencies.

반면 본 발명이 채택하는 순환형 초음파방식은 단백질 분해탱크(100)의 외부에 설치되어 탱크내의 용액을 순환시키면서 초음파를 조사하는 방식으로 탱크 내부에 설치하는 배쓰 타입(Bath Type)의 초음파 방식과는 달리 온도 제어가 용이하고 단백질 용액을 360도 방향에서 초음파를 조사하여 분쇄 효율이 높고 강력한 캐비테이션(Cavitation) 효과로 미세 분쇄에 유리한 장점이 있기 때문에 단백질 입자의 분쇄 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, the circulating ultrasonic method adopted by the present invention is installed on the outside of the protein digestion tank 100 and irradiates ultrasonic waves while circulating the solution in the tank, and is different from the bath type ultrasonic method installed inside the tank. In contrast, temperature control is easy, the protein solution is irradiated with ultrasonic waves at 360 degrees, so grinding efficiency is high, and the strong cavitation effect is advantageous for fine grinding, so it has the advantage of maximizing the grinding efficiency of protein particles.

도 6은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 초음파 발생기의 구조도이다. Figure 6 is a structural diagram of an ultrasonic generator according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.

본 발명에서 상기 초음파 발생기(30)는, 단백질 용액이 투입되되, 투입된 단백질 용액을 단백질 분해탱크로 배출하는 초음파 반응로(41)와, 상기 초음파 반응로를 둘러싸며, 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각 장치(40)와, 상기 냉각 장치의 측면 일부를 둘러싸는 초음파 진동자(32) 및 상기 초음파 반응로, 냉각장치 및 초음파 진동자를 커버하는 초음파 발생기 커버(42)를 구비하는 것이 바람직하다. In the present invention, the ultrasonic generator 30 includes an ultrasonic reactor 41 into which a protein solution is introduced and discharges the introduced protein solution into a protein decomposition tank, and a cooling system surrounding the ultrasonic reactor and allowing cooling water to flow in and out. It is desirable to include a device 40, an ultrasonic vibrator 32 surrounding a portion of the side of the cooling device, and an ultrasonic generator cover 42 covering the ultrasonic reactor, the cooling device, and the ultrasonic vibrator.

본 발명의 초음파 발생기(30)는, 100,000Da ~ 300,000Da에 달하는 누에 또는 곤충의 고분자 단백질 입자를 저분자 펩타이드 수준까지 초미립 분쇄하여 단백질 입자의 비 표면적을 크게 넓혀줌으로써 효소반응 속도와 아미노산 생성율을 획기적으로 높이는데 기여하며, 더 나아가 고분자 단백질 및 저분자의 단백질을 각각 별도로 분해하는 비생산적인 방식을 탈피 할 수 있게 된다. The ultrasonic generator 30 of the present invention grinds silkworm or insect polymer protein particles ranging from 100,000 Da to 300,000 Da into ultra-fine particles to the level of low-molecular peptides, greatly increasing the specific surface area of the protein particles, thereby dramatically increasing the enzyme reaction speed and amino acid production rate. It contributes to increasing the , and furthermore, it is possible to break away from the unproductive method of separately decomposing high-molecular-weight and low-molecular-weight proteins.

한편, 기존의 배쓰 타입 초음파 방식은 탱크의 크기, 용량에 따라 초음파가 골고루 조사되지 않을 가능성이 높고, 1차 초음파 분쇄 시 모든 단백질 입자를 저분자 펩타이드 수준으로 분쇄하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 순환식 초음파 조사방식을 채택하여 단백질 용액을 지속적으로 순환시키면서 초음파분쇄를 실시하기 때문에 거의 모든 단백질 입자를 저분자 펩타이드 수준으로 분쇄하기 용이하다. Meanwhile, in the existing bath-type ultrasonic method, there is a high possibility that ultrasonic waves are not radiated evenly depending on the size and capacity of the tank, and it is difficult to pulverize all protein particles to the level of low-molecular peptides during the first ultrasonic pulverization. Therefore, in the present invention, since the circulating ultrasonic irradiation method is adopted to continuously circulate the protein solution while ultrasonic pulverization is performed, it is easy to pulverize almost all protein particles to the level of low-molecular-weight peptides.

이를 위해 본 발명에서 상기 초음파 반응로(41)에 투입되는 단백질 용액은, 단백질 분해탱크(100)에 저장되어 있던 단백질 용액이 제1 순환모터(61)에 의해 순환식으로 투입되게 된다. For this purpose, in the present invention, the protein solution stored in the protein decomposition tank 100 is introduced into the ultrasonic reactor 41 in a circulatory manner by the first circulation motor 61.

그리고, 단백질 입자의 초음파 분쇄 시에는 높은 열이 발생하고 효소반응에 영향을 줄 수 있기 때문에 본 발명에서는 냉각 장치(40)를 장착하여 열 발생을 상쇄하고 적정 온도로 관리해 줌으로써 효소반응에 영향이 미치치 않도록 관리한다. In addition, since high heat is generated during ultrasonic pulverization of protein particles and may affect the enzyme reaction, the present invention is equipped with a cooling device 40 to offset heat generation and manage the temperature at an appropriate temperature so as not to affect the enzyme reaction. Take care not to

이를 위해 상기 초음파 반응로(41)와, 초음파 진동자(32) 사이에 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각 장치(40)가 형성되는데, 냉각수 입구 및 냉각수 출구를 구비하는 냉각수로는 단백질 분해탱크(100)의 온도에 영향을 주지않기 위해 단백질 분해탱크(100)의 외부에 형성되는 것이 바람직하다. For this purpose, a cooling device 40 through which coolant flows in and out is formed between the ultrasonic reactor 41 and the ultrasonic vibrator 32. The coolant having a coolant inlet and a coolant outlet is a protein decomposition tank 100. It is preferable to be formed outside the protein decomposition tank 100 so as not to affect the temperature.

상기 초음파 발생기(30)를 이용한 초음파 분쇄는 순환하는 단백질 용액의 용량에 따라 20KH~40KH 범위의 주파수를 가진 초음파를 20분 내지 60분 조사하면, 고분자 단백질 입자가 펩타이드 수준까지 초미립화되게 된다. Ultrasonic pulverization using the ultrasonic generator 30 irradiates ultrasonic waves with a frequency ranging from 20 KH to 40 KH for 20 to 60 minutes depending on the capacity of the circulating protein solution, and the polymer protein particles are ultrafine to the peptide level.

이와 같이 본 발명의 순환형 초음파 방식은 단백질 분해탱크(100) 외부에 설치되어 단백질 용액을 초음파 반응로(41)를 따라 순환시키면서 초음파를 조사하여 분쇄하는 방식으로서 탱크 내부에 밀폐되어 설치되는 기존의 배쓰 타입(Bath Type)의 초음파 방식과는 구조 자체가 완전히 다르며 작동하는 메카니즘도 완전히 다른 방식이라 할 수 있다. In this way, the circulating ultrasonic method of the present invention is installed outside the protein decomposition tank 100 and circulates the protein solution along the ultrasonic reactor 41 while irradiating ultrasonic waves to pulverize it. It is a method of pulverizing the protein solution by irradiating it with ultrasonic waves. The structure itself is completely different from the bath type ultrasonic method, and the operating mechanism is also completely different.

즉, 본 발명의 순환식 초음파 조사방식은, i) 단백질 입자의 초음파 반응 시 발생하는 열 제어가 용이하여, 효소 분해 시 열의 영향을 방지할 수 있고, ii) 초음파 반응로(41) 둘레에 초음파 진동자(32)가 설치되어 초음파를 360도로 조사하기 때문에 강력한 캐비테이션(Cavitation) 미세 분쇄의 효과를 가져올 수 있으며, iii) 동일한 티타늄 소재의 초음파 진동자를 적용하더라도 기존 배쓰 타입의 경우 1,000시간 미만의 내구 수명을 가지는데 비하여 순환식 초음파 조사 방식의 경우에는 10,000시간 이상의 내구 수명을 가질 수 있는 장점이 있다. That is, the cyclic ultrasonic irradiation method of the present invention is i) easy to control the heat generated during the ultrasonic reaction of protein particles, thereby preventing the influence of heat during enzyme decomposition, and ii) ultrasonic waves around the ultrasonic reactor 41. Since the oscillator 32 is installed to irradiate ultrasonic waves at 360 degrees, it can bring about the effect of powerful cavitation fine grinding. iii) Even if an ultrasonic oscillator made of the same titanium material is applied, the durability life of the existing bath type is less than 1,000 hours. In contrast, the cyclic ultrasonic irradiation method has the advantage of having a durability of more than 10,000 hours.

상기 초음파 발생기(30)는 단백질 분해탱크(100)의 외부에 설치된 초음파 진동자(32)가 단백질 용액에 초음파를 발생시키면, 이때 발생된 초음파의 에너지에 의해서 병원성 세균 등 각종 세균들이 파괴되어 멸균효과를 얻을 수 있으며, 효소 반응시 병원성 세균에 의한 효소반응의 저하를 방지함으로써 효소반응의 효율을 상승시키는 또 다른 주요 인자로 작용할 수 있다. In the ultrasonic generator 30, when an ultrasonic vibrator 32 installed on the outside of the protein decomposition tank 100 generates ultrasonic waves in the protein solution, various bacteria, including pathogenic bacteria, are destroyed by the energy of the ultrasonic waves generated at this time, thereby achieving a sterilization effect. It can be obtained and can act as another major factor that increases the efficiency of the enzyme reaction by preventing degradation of the enzyme reaction by pathogenic bacteria during the enzyme reaction.

종전의 멸균 방식은 단백질 용액을 반응탱크에 투입하여 100℃까지 가열하고 1시간 이상 멸균 과정을 실시한 후 온도를 다시 내리는데 장시간이 소요되어 에너지 및 공정 단계, 공정 시간이 많이 드는 소모적 방식이었다. 그러나 멸균 공정에 있어서 단백질 용액에 초음파를 조사하면 위와 같은 공정의 낭비를 막고 생산성을 크게 증대 시킬 수 있게 된다. The previous sterilization method involved putting a protein solution into a reaction tank, heating it to 100°C, performing a sterilization process for more than an hour, and then lowering the temperature again. This was a wasteful method that required a lot of energy, process steps, and process time. However, in the sterilization process, irradiating the protein solution with ultrasound can prevent waste in the above process and greatly increase productivity.

한편, 본 발명에서 상기 초음파 발생기(30)는, 상기 단백질 분해탱크(100)에 효소를 투입하고 소정 시간 경과 후 투입된 효소의 활성을 정지시키기 위해 20~40kHz의 주파수를 가진 초음파를 조사할 수 있다. Meanwhile, in the present invention, the ultrasonic generator 30 can radiate ultrasonic waves with a frequency of 20 to 40 kHz to inject enzymes into the protein digestion tank 100 and stop the activity of the introduced enzymes after a predetermined period of time. .

본 발명에서는 엔도형(Endo Type) 효소 알카라아제(Alcarase)와 엑소형(Exo type) 효소 플라보자임(Flavourzyme)를 동시에 투입하여 효소 반응을 진행시킬 수 있는데, 예를 들면 2가지 효소 투입 후 4시간 이후에 투입된 효소들의 활성을 정지시키기 위해 초음파 발생기(30)를 통해 20~40kHz의 주파수를 가진 초음파를 15~25분간 조사하여 효소의 활성을 정지시킬 수 있다. In the present invention, the enzyme reaction can be carried out by simultaneously adding the endo type enzyme Alcarase and the Exo type enzyme Flavorzyme. For example, after adding two enzymes In order to stop the activity of the enzymes added after 4 hours, the activity of the enzymes can be stopped by irradiating ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz for 15 to 25 minutes through the ultrasonic generator 30.

도 7은 본 발명의 펩타이드 및 아미노산 제조장치에 따른 2개의 단백질 분해탱크가 연결된 모습을 나타낸 예시도이다. Figure 7 is an exemplary diagram showing two protein digestion tanks connected according to the peptide and amino acid production apparatus of the present invention.

도 7은 단백질 분해탱크(100) 다음에 이와 동일한 구조의 제2 단백질 분해탱크(200)가 중복적으로 설치되어 효소반응 공정을 제1차와 제2차로 나누어서 실행할 수 있도록 한 것을 도시한다. 즉, 상기 단백질 분해탱크(100)의 후단에 상기 단백질 분해탱크(100)와 같은 구성을 가진 제2 단백질 분해탱크(150)를 적어도 하나 이상 더 효소 반응 공정을 복수로 수행하도록 한 것에 특징이 있다. FIG. 7 shows that a second protein digestion tank 200 of the same structure is installed redundantly after the protein digestion tank 100, so that the enzyme reaction process can be divided into first and second stages. That is, at the rear of the protein digestion tank 100, at least one second protein digestion tank 150 having the same configuration as the protein digestion tank 100 is installed to perform a plurality of enzyme reaction processes. .

바꾸어 말하자면, 상기 단백질 분해탱크(100)는, 적어도 2이상의 단백질 분해탱크가 상호 연결되어 단백질을 순차적으로 분해할 수 있으며, 이 때 2이상의 단백질 분해탱크간에는 단백질 용액의 온도유지를 위해 순간 가열기(70)가 장착될 수 있다. In other words, the protein digestion tank 100 can sequentially decompose proteins by connecting at least two protein digestion tanks, and at this time, an instantaneous heater (70) is installed between the two or more protein digestion tanks to maintain the temperature of the protein solution. ) can be installed.

본 발명에서는 2가지 종류의 효소를 동시에 투입하는데, 상기 엔도형(Endo Type) 효소는 단백질을 분해하기 위한 것이고, 상기 엑소형(Exo type) 효소는 아미노산을 생성하기 위한 기능을 수행한다. 다만, 소정의 시간이 경과하면 2가지 효소의 활력이 떨어지게 되는데, 효소의 활력을 부가하기 위한 제2차 공정을 거칠 수 있으며, 전체 공정시간을 줄이기 위해 제1차 공정을 마친 단백질 용액을 제2 단백질 분해탱크(200)로 이송하여 제2차 공정을 수행할 수 있게 된다. In the present invention, two types of enzymes are added simultaneously. The Endo type enzyme is used to decompose proteins, and the Exo type enzyme is used to produce amino acids. However, after a certain period of time, the vitality of the two enzymes decreases. A secondary process can be performed to increase the vitality of the enzymes. In order to reduce the overall process time, the protein solution that has completed the primary process can be processed into a second process. It is possible to perform a second process by transferring it to the protein digestion tank 200.

따라서 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 단백질 용액을 가열하고, 상기 단백질 용액에 엔도형(Endo Type) 효소 및 엑소형(Exo type) 효소를 투입하는 제1차 효소반응 공정 및 상기 단백질 용액에 엔도형(Endo Type) 효소 및 엑소형(Exo type) 효소를 재차 투입하는 제2차 효소반응 공정으로 펩타이드 및 아미노산을 생성할 수 있다. Therefore, according to one embodiment of the present invention, the first enzyme reaction process is to heat the protein solution and add endo-type enzyme and exo-type enzyme to the protein solution. Peptides and amino acids can be produced through a second enzyme reaction process in which endo-type enzymes and exo-type enzymes are added again.

전술한 바대로, 본 발명은 단백질 분말을, '건식분쇄, 습식분쇄, 초음파 분쇄'의 3단계 분쇄기술을 적용하여 고분자 단백질입자를 초미립화하고 단백질 입자의 비표면적을 크게 넓혀서 효소분해 시간과 효율을 획기적으로 높일 수 있도록 한다. 다만, 상기 분쇄 공정에 의해 단백질이 분해된다고 하여 전부 아미노산화되는 것이 아니며, 단백질을 단시간에 잘 분해하는 엔도형(Endo Type) 효소와 아미노산 생성율을 높이는 엑소형(Exo Type) 효소를 모두 적절하게 투입하여 효소 반응을 하도록 한다. As described above, the present invention applies a three-stage grinding technology of 'dry grinding, wet grinding, and ultrasonic grinding' to protein powder to ultrafine the polymer protein particles and greatly expands the specific surface area of the protein particles to improve enzymatic decomposition time and efficiency. can be dramatically increased. However, just because the protein is decomposed by the grinding process does not mean that all of it is amino acidized, and both endo-type enzymes, which decompose proteins well in a short time, and exo-type enzymes, which increase the amino acid production rate, are appropriately added. This causes an enzyme reaction to occur.

본 발명에서 제1차 효소 반응 공정은, 분쇄된 단백질 용액 중량대비 엔도형(Endo Type) 효소 2~3 중량%와 엑소형(Exo type) 효소 0.2~0.5 중량%를 단백질 분해탱크(100)에 투입하고 PH 6~8 사이를 조정하면서 3시간 이내로 단백질 용액에 효소를 반응시키게 된다. In the present invention, the first enzyme reaction process involves adding 2 to 3% by weight of Endo type enzyme and 0.2 to 0.5% by weight of Exo type enzyme to the protein digestion tank (100) based on the weight of the pulverized protein solution. Once added, the enzyme is reacted with the protein solution within 3 hours while adjusting the pH between 6 and 8.

종래의 방식은 대게 PH 7 로 맞춰놓고 효소반응을 진행했었던 바, 단백질 분해를 잘 시키는 PH와 아미노산 생성이 잘되는 PH가 다르기 때문에 효소반응 시 단백질 분해 비율과 아미노산 생성비율을 고려하여 PH 농도를 시간에 따라 조절해 주어야 최상의 생산성과 효율을 기할 수 있는 것이다. In the conventional method, the enzyme reaction was usually carried out at pH 7. Since the pH at which protein decomposition is good and the pH at which amino acid production is good are different, the pH concentration is adjusted according to the time by considering the protein decomposition rate and amino acid production rate during the enzyme reaction. It must be adjusted accordingly to achieve the best productivity and efficiency.

예컨대, 본 발명의 제1차 효소반응 단계는, 단백질 분해 가속화와 아미노산 생성 가속화를 위해 효소 투입 후 1시간까지는 PH 8로 유지하고, 1~2시간까지는 PH 6.0~6.5로 유지하며, 펩타이드 용액 제품화를 위한 휴지기로 2~3시간까지는 PH 7로 유지할 수 있다. 상기 제1차 효소반응 공정으로부터 저순도의 펩타이드 용액을 추출할 수 있으며, 이를 별도로 제품화하는 것도 가능하다. For example, in the first enzyme reaction step of the present invention, pH is maintained at 8 for 1 hour after enzyme addition to accelerate protein decomposition and amino acid production, and pH is maintained at 6.0 to 6.5 for 1 to 2 hours, and the peptide solution is commercialized. PH can be maintained at 7 for up to 2 to 3 hours as a rest period. A low-purity peptide solution can be extracted from the first enzyme reaction process, and it is also possible to commercialize it separately.

상기 제1차 효소반응 공정을 모두 마친 단백질 용액은 단백질 분해탱크(100)로부터 제2 단백질 분해탱크(200)로 이동시켜 곧바로 제2차 효소반응 공정을 진행할 수 있다. The protein solution that has completed the first enzyme reaction process can be moved from the protein digestion tank 100 to the second protein digestion tank 200 to immediately proceed with the second enzyme reaction process.

실험적으로 상기 엔도형(Endo Type) 효소는 단백질을 분해하기 위한 것으로 최적 반응을 보이는 PH는 8.0이고, 엑소형(Exo type) 효소는 아미노산을 생성하기 위한 것으로 최적 반응을 보이는 PH는 6.0~6.5이다. Experimentally, the Endo type enzyme is used to decompose proteins and the optimal pH is 8.0, and the Exo type enzyme is used to produce amino acids and the optimal pH is 6.0 to 6.5. .

다만, 위의 효소 반응 후 2시간 이상이 경과하면, 각 효소의 활력이 떨어져 이에 따라 효소반응이 저하되는데, 새롭게 엔도형(Endo Type) 효소 알카라아제(Alcarase) 1%-2%와 엑소형(Exo type) 효소 플라보자임(Flavourzyme) 0.1%-0.2%를 투입하여 효소의 활력을 추가하는 제2차 효소반응 공정을 진행할 수 있다. However, if more than 2 hours have passed since the above enzyme reaction, the vitality of each enzyme decreases and the enzyme reaction decreases accordingly. New endo type enzyme Alcarase 1%-2% and exo type enzyme Alcarase 1%-2% (Exo type) A second enzyme reaction process that adds vitality to the enzyme can be performed by adding 0.1%-0.2% of the enzyme flavourzyme.

상기 제2차 효소반응에 있어서 효소 투입 후 1시간 까지 PH 7으로 유지하게 되며, 본 발명에서 제2차 효소반응은 단백질 분해 가속화 또는 아미노산 생성 가속화를 위한 것이 아니라 미분해된 단백질의 잔량을 최종 분해하기 위함이므로 PH 7로 고정하고 효소반응을 진행시키게 되는 것이다. In the second enzyme reaction, the pH is maintained at 7 for up to 1 hour after enzyme addition. In the present invention, the second enzyme reaction is not for accelerating protein decomposition or amino acid production, but for final decomposition of the remaining amount of undigested protein. For this purpose, the pH is set to 7 and the enzyme reaction is carried out.

한편, 상기 제2차 효소 반응 공정은, 효소 투입 후 1시간 이후에, 투입된 효소의 활성을 정지시키기 위해 초음파 발생기(30)를 통해 20~40kHz의 주파수를 가진 초음파를 15~25분간 조사하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the second enzyme reaction process involves irradiating ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz for 15 to 25 minutes through the ultrasonic generator 30 to stop the activity of the introduced enzyme 1 hour after the enzyme is added. desirable.

이는 제2차 효소반응 공정이 종료 되면 효소 활성을 정지 시켜야 하며, 효소 활성을 정지 시키지 않으면 제품에 잔류하여 영향을 줄 수 있기 때문이며, 초음파를 사용하여 효소의 활성을 정지시킴으로써 에너지 비용과 시간을 대폭 절감시켜 생산성 향상과 원가를 절감을 할 수 있게 된다. 위와 같은 제2 효소반응 공정이 끝나면, 저분자 펩타이드와 아미노산 혼합액을 획득하게 되며, 이를 포장하여 제품화할 수 있다. This is because the enzyme activity must be stopped once the secondary enzyme reaction process is completed, and if the enzyme activity is not stopped, it may remain in the product and affect it. Energy costs and time can be greatly reduced by using ultrasound to stop the enzyme activity. This can improve productivity and reduce costs. After the second enzyme reaction process as above is completed, a mixture of low-molecular-weight peptides and amino acids is obtained, which can be packaged and commercialized.

한편, 상기 아미노산 펩타이드 혼합용액에 포함된 미분해 단백질과 불순물을 키토산 또는 활성탄을 사용하여 응집시켜 여과시키고, 여과된 아미노산 펩타이드 혼합용액을 필터프레스(미도시)를 통해 정제시켜 고순도 아미노산 용액을 도출할 수 있다. 미분해 단백질과 불순물이 제거된 펩타이드/아미노산 용액을 필터프레스를 통과 시키면 다시 고순도 아미노산 용액과 유기물 케이크가 형성되는데 상기 유기물 케이크는 마이크로 웨이브 건조 공정을 통해 고순도의 아미노산 분말을 도출할 수 있다. Meanwhile, the undecomposed proteins and impurities contained in the amino acid peptide mixed solution are coagulated using chitosan or activated carbon and filtered, and the filtered amino acid peptide mixed solution is purified through a filter press (not shown) to obtain a high purity amino acid solution. You can. When the peptide/amino acid solution from which undigested proteins and impurities have been removed is passed through a filter press, a high-purity amino acid solution and an organic cake are formed. The organic cake can be processed into a high-purity amino acid powder through a microwave drying process.

이와 같이 본 발명은 고효율의 아미노산 생산을 위해서 단백질 입자의 초미립화와 효소분해의 최상 상태의 환경을 조성하기 위한 단백질 용액의 편차없는 온도관리, 효율적인 단백질 분해 및 아미노산 생성을 위한 PH 관리, 투입되는 효소의 종류, 반응시간 등의 최적화를 통해 고순도의 아미노산을 제조할 수 있다. In this way, the present invention provides ultra-fine particle size of protein particles for highly efficient amino acid production, consistent temperature management of the protein solution to create the best environment for enzymatic decomposition, pH management for efficient protein decomposition and amino acid production, and input enzymes. High purity amino acids can be produced by optimizing the type, reaction time, etc.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.Although the present invention has been described above in relation to specific embodiments of the present invention, this is only an example and the present invention is not limited thereto. A person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains may change or modify the described embodiments without departing from the scope of the present invention, and within the scope of equivalency of the technical idea of the present invention and the scope of the patent claims described below. Various modifications and variations are possible.

11: 수위 계측 센서 12: 온도 센서
14: PH 센서 15: 단백질 농도 센서
16: 초음파 센서 17: 아미노산 농도 센서
18: ON/OFF 스위치 19: 제어부
20: 효소투입장치 21: 상부 교반기
30: 초음파발생기 31: 초음파 콘트롤러
32: 초음파 진동자 40: 냉각 장치
41 초음파 반응로 42: 초음파 발생기 커버
50: 측부 교반기 51: 교반 프로펠러
61: 제1 순환모터 62: 제2 순환모터
70: 순간 가열기 80: 온수로
90: 덮개 91: 저장탱크 연결부
92: 습식 분쇄기 93: 보일러
100: 단백질 분해탱크 200: 제2 단백질 분해탱크
11: water level measurement sensor 12: temperature sensor
14: PH sensor 15: Protein concentration sensor
16: ultrasonic sensor 17: amino acid concentration sensor
18: ON/OFF switch 19: Control unit
20: Enzyme injection device 21: Upper stirrer
30: Ultrasonic generator 31: Ultrasonic controller
32: ultrasonic transducer 40: cooling device
41 Ultrasonic reactor 42: Ultrasonic generator cover
50: side agitator 51: stirring propeller
61: first circulation motor 62: second circulation motor
70: instantaneous heater 80: hot water furnace
90: Cover 91: Storage tank connection
92: wet grinder 93: boiler
100: protein digestion tank 200: second protein digestion tank

Claims (14)

단백질 용액을 저장하며, 단백질 용액을 펩타이드 또는 아미노산으로 분해하는 효소를 투입할 수 있는 효소투입장치(20)를 구비하는 단백질 분해탱크(100);
상기 단백질 분해탱크의 측부에 설치되어 회전시킴으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 측부 교반기(50);
상기 단백질 분해탱크(100)의 상부에 설치되되, 상기 측부 교반기와 소정의 각도를 갖고 회전함으로써 단백질 용액을 회전 교반시키는 상부 교반기(21);
상기 단백질 분해탱크(100)안의 단백질 용액의 온도를 일정하게 유지시키는 온도유지수단;
상기 단백질 용액에 초음파를 가하는 초음파 발생기(30); 및
상기 온도유지수단, 제1 교반기(50), 제2 교반기(21) 및 초음파 발생기(30)의 작동을 제어하는 제어부(19);
를 포함하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
A protein decomposition tank (100) that stores a protein solution and is equipped with an enzyme injection device (20) capable of introducing an enzyme that decomposes the protein solution into peptides or amino acids;
A side stirrer (50) installed on the side of the protein digestion tank to rotate and agitate the protein solution;
An upper stirrer (21) installed at the top of the protein digestion tank (100), which rotates the protein solution by rotating at a predetermined angle with the side stirrer (21);
Temperature maintenance means for maintaining the temperature of the protein solution in the protein decomposition tank (100) at a constant level;
An ultrasonic generator (30) that applies ultrasonic waves to the protein solution; and
A control unit 19 that controls the operation of the temperature maintenance means, the first stirrer 50, the second stirrer 21, and the ultrasonic generator 30;
A peptide and amino acid manufacturing device comprising a.
제1항에 있어서, 상기 초음파 발생기(30)는,
단백질 용액이 투입되되, 투입된 단백질 용액을 단백질 분해탱크로 배출하는 초음파 반응로(41);
상기 초음파 반응로를 둘러싸며, 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각 장치(40);
상기 냉각 장치의 측면 일부를 둘러싸는 초음파 진동자(32); 및
상기 초음파 반응로, 냉각장치 및 초음파 진동자를 커버하는 초음파 발생기 커버(42);
를 구비하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the ultrasonic generator 30 is:
An ultrasonic reactor (41) into which a protein solution is input and which discharges the input protein solution into a protein decomposition tank;
A cooling device 40 surrounding the ultrasonic reactor and into which cooling water flows in and out;
An ultrasonic vibrator (32) surrounding a portion of the side of the cooling device; and
An ultrasonic generator cover 42 covering the ultrasonic reactor, cooling device, and ultrasonic oscillator;
A peptide and amino acid production device comprising:
제2항에 있어서,
상기 초음파 반응로(41)에 투입되는 단백질 용액은, 습식 분쇄기(92)를 거친 단백질 용액이거나 또는 단백질 분해탱크(100)에 저장되어 있던 단백질 용액이 제1 순환모터(61)에 의해 투입되는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
According to paragraph 2,
The protein solution introduced into the ultrasonic reactor 41 is a protein solution that has passed through a wet grinder 92 or a protein solution stored in the protein decomposition tank 100 is introduced by the first circulation motor 61. Characterized by a peptide and amino acid production device.
제1항에 있어서, 상기 초음파 발생기(30)는,
상기 단백질 용액에 20KH~40KH 범위의 주파수를 가진 초음파를 일정 시간 조사하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the ultrasonic generator 30 is:
A peptide and amino acid production device, characterized in that irradiating ultrasonic waves with a frequency in the range of 20 KH to 40 KH for a certain period of time to the protein solution.
제1항에 있어서, 상기 초음파 발생기(30)는,
상기 단백질 분해탱크에 효소를 투입하고 소정 시간 경과 후 투입된 효소의 활성을 정지시키기 위해 20~40kHz의 주파수를 가진 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the ultrasonic generator 30 is:
A peptide and amino acid production device characterized by adding an enzyme to the protein digestion tank and irradiating ultrasound with a frequency of 20 to 40 kHz to stop the activity of the added enzyme after a predetermined time.
제1항에 있어서,
상기 단백질 분해탱크(100)에 수위(水位), 온도, PH, 단백질 농도, 아미노산 농도 및 초음파를 측정하는 센서들(11, 12, 14, 15, 16, 17)을 더 포함하되, 상기 제어부(19)에 의해 그 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
According to paragraph 1,
The protein digestion tank 100 further includes sensors 11, 12, 14, 15, 16, and 17 that measure water level, temperature, pH, protein concentration, amino acid concentration, and ultrasound, and the control unit ( 19) A peptide and amino acid production device, characterized in that the operation is controlled by.
제1항에 있어서, 상기 온도유지수단은,
보일러(93)를 통해 단백질 분해탱크의 외주면을 따라 형성되는 온수로(80)에 온수를 공급하고,
단백질 분해탱크의 측면에 장착된 순간 가열기(70)에 단백질 용액을 순환식으로 공급 하여 단백질 용액이 55℃~60℃로 상승 및 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the temperature maintaining means is:
Hot water is supplied to the hot water passage (80) formed along the outer peripheral surface of the protein decomposition tank through the boiler (93),
A peptide and amino acid manufacturing device characterized in that the protein solution is supplied in a circulatory manner to an instantaneous heater (70) mounted on the side of the protein decomposition tank to raise and maintain the protein solution at 55°C to 60°C.
제7항에 있어서,
상기 단백질 분해탱크의 측면 하단에 위치하는 제2 순환모터(62)를 통해 단백질 용액을 지속적으로 순간 가열기(70)에 공급하고, 온도가 상승된 단백질 용액을 다시 단백질 분해탱크로 투입하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
In clause 7,
The protein solution is continuously supplied to the instantaneous heater (70) through the second circulation motor (62) located at the bottom of the side of the protein digestion tank, and the protein solution with an increased temperature is fed back into the protein digestion tank. Peptide and amino acid manufacturing equipment.
제1항에 있어서, 상기 단백질 분해탱크(100)는,
저장된 단백질 용액을 제1교반기 및 제2교반기가 60~100 rpm의 속도로 교반시키면서, 55~60℃의 온도와 6.0~8.0의 PH 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the protein digestion tank (100),
A peptide and amino acid production device characterized in that the stored protein solution is stirred at a speed of 60 to 100 rpm by a first stirrer and a second stirrer, while maintaining a temperature of 55 to 60 ° C and a pH of 6.0 to 8.0.
제1항에 있어서,
상기 측부 교반기(50)는 단백질 분해탱크 내에 수평방향으로 설치되되, 교반 프로펠러(51)는 수직방향으로 단백질 용액을 회전 교반하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
According to paragraph 1,
The side stirrer (50) is installed horizontally in the protein digestion tank, and the stirring propeller (51) rotates and agitates the protein solution in the vertical direction.
제1항에 있어서,
상기 상부 교반기(21)는 상기 측부 교반기(50)와 45도의 각도를 두고 단백질 용액을 회전 교반하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
According to paragraph 1,
The upper stirrer (21) is a peptide and amino acid production device, characterized in that the protein solution is rotated and stirred at an angle of 45 degrees with the side stirrer (50).
제1항에 있어서, 상기 단백질 분해탱크(100)는,
적어도 2이상의 단백질 분해탱크가 상호 연결되어 단백질을 순차적으로 분해하는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the protein digestion tank (100),
A peptide and amino acid production device characterized in that at least two protein digestion tanks are interconnected to sequentially decompose proteins.
제1항에 있어서, 상기 효소는,
엔도형(Endo Type) 효소로 알카라아제(Alcarase)와, 엑소형(Exo type) 효소로 플라보자임(Flavourzyme)을 포함하는 것을 특징으로 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
The method of claim 1, wherein the enzyme is:
A peptide and amino acid manufacturing device characterized by containing Alcarase as an endo type enzyme and Flavozyme as an exo type enzyme.
제1항에 있어서,
상기 단백질 용액은 누에 단백질 분말, 곤충 단백질 분말 또는 누에와 곤충을 혼합한 단백질 분말을 건식 분쇄한 후, 물을 추가하여 습식 분쇄한 후 형성되는 것을 특징으로 하는 펩타이드 및 아미노산 제조장치.
According to paragraph 1,
The protein solution is a peptide and amino acid production device characterized in that it is formed by dry grinding silkworm protein powder, insect protein powder, or protein powder mixed with silkworm and insect, and then adding water and wet grinding.
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CA2532972C (en) * 2003-07-14 2012-03-27 Chi's Research Corporation Vegetable tenderizer
KR101109705B1 (en) * 2011-03-28 2012-01-31 주식회사 케이아이 Water heat tank
KR101370311B1 (en) * 2012-02-14 2014-03-06 주식회사 한국녹색기술산업 High efficiency system for producing amino acid fertilizer and feed from the slaughtered livestock blood protein at one time and the manufacturing method thereof
KR101502376B1 (en) * 2013-03-12 2015-03-13 한국산업기술시험원 Manufacturing apparatus of the amino acid liquid fertilizer and protein feed using slaughter blood
KR101378382B1 (en) * 2013-10-17 2014-03-24 주식회사 펩트론 Ultrasonic atomizer device for aseptic process

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