KR100404771B1 - Extraction Apparatus Method For Essential terpene-oil - Google Patents
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Abstract
식물성 테르펜정유를 추출하기 위한 원료를 소정 크기로 분쇄하여 준비하는 단계와; 원료를 소정 크기의 압력탱크 내에 수용하는 단계와; 진공펌프를 이용하여 압력탱크 내의 압력을 소정압력의 진공상태로 감압하는 단계와; 스팀 공급수단을 이용하여 압력탱크 내로 고온/고압의 스팀을 분사하여, 분사된 고온/고압의 스팀에 의해 상기 원료로부터 식물성 테르펜정유가 수증기 상태로 추출되도록 하는 단계; 압력탱크 내에서 원료로부터 추출된 테르펜정유와 수분이 함유된 수증기물질을 압력탱크에 연결된 열교환 응축기로 이동시켜 냉각시키는 단계와; 열교환 응축기에서 냉각된 응축수를 유수분리기로 이동시켜 수분과 식물성 테르펜정유 및 이물질로 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물성 테르펜정유 추출방법이 개시된다.Pulverizing and preparing a raw material for extracting vegetable terpene essential oil into a predetermined size; Receiving the raw material in a pressure tank of a predetermined size; Reducing the pressure in the pressure tank to a vacuum at a predetermined pressure using a vacuum pump; Injecting high temperature / high pressure steam into the pressure tank by using a steam supply means to extract the vegetable terpene essential oil from the raw material into steam by the injected high temperature / high pressure steam; Moving the terpene refined oil extracted from the raw material and the water-containing steam material in the pressure tank to a heat exchange condenser connected to the pressure tank to cool it; Disclosed is a method for extracting vegetable terpene essential oil, comprising: moving the condensed water cooled in a heat exchange condenser to an oil / water separator to separate water, vegetable terpene essential oil, and foreign matter.
Description
본 발명은 ① 소나무과 소나무속의 잣나무(Pinus Koraiensis)와 소나무(Pinus densiflora) ② 전나무속의 전나무(Abies holophylla maximowicz) ③ 측백나무과 편백나무(Chamaecyparis Obtusa)와 화백나무(Chamaecyparis pisifersa) ④ 삼나무과 삼나무속의 삼나무(Cryptomeria japonica) ⑤ 녹나무과 녹나무속의 녹나무(Cinnamoum canphora) ⑥ 주목과 주목속의 주목나무(Taxus cuspidata) ⑦ 너도밤나무과 밤나무속의 밤나무(Castanea crenata) ⑧ 화본과 왕대속의 참대나무(Phyllostachys bambusoides) ⑨ 운향과 귤나무속의 귤나무열매(Citrus unshiu markovich)와 유자나무열매(Citrsjunos tanaka), 탱자나무속의 탱자나무열매(Poncirus trifoliata rafinesque) 등으로부터 삼림욕의 주체물질이며 식물 유기체의 2차 신진대사 물질인 동시에 생명공학적 유기화합체인 기능성 테르펜정유(Essential Terpene Oil)을 추출하기 위한 식물성 테르펜정유 추출방법에 관한 것이다.The present invention is ① pine and pine (Pinus Koraiensis) and pine (Pinus densiflora) ② fir fir (Abies holophylla maximowicz) ③ cypress and cypress (Chamaecyparis Obtusa) and cedar (Chamaecyparis pisifersa) ④ cedar and cedar ptomeria japonica) ⑤ Cinnamoum canphora ⑥ Taxus cuspidata ⑦ Attention and Cactanea crenata ⑦ Castanea crenata ⑧ Phyllostachys bambusoides ⑨ Fennel and tangerine Functional terpenes, which are the main metabolites of the forest bath and the secondary metabolic substances of plant organisms, from the fruit (Citrus unshiu markovich), citron fruit (Citrsjunos tanaka), and Pancirus trifoliata rafinesque. Vegetable Terpene Tablets for Extracting Essential Terpene Oil It relates to an extraction method.
최근에는 날로 심각해지는 도시공해로부터 자신의 건강을 지키기 위해, 많은 사람들이 여러 가지 자연요법과 새로운 레저를 개발하고 있다. 그 중에서도, 숲속의 신선한 공기를 마음껏 마시며, 심신의 피로를 푸는 삼림욕이 도시민들에게 새로운 건강요법으로 각광받고 있다. 현재까지 국내외에 알려진 삼림욕의 효과로는 살균작용, 항산화작용, 스트레스 해소작용, 탈취작용, 향 발산에 의한 인간 감성공학적인 진정작용 등을 들 수 있다. 또한, 삼림욕은 이러한 기능성 효과뿐만 아니라, 자폐증세가 있는 어린이나 우울증에 시달리는 노인들에게 중추신경계에 의한 자신감과 적극성을 갖게 해 줄 뿐만아니라 대뇌피질을 자극하여 집중력과 운동량을 증가시켜주며, 인간들의 피부미용에도 특별한 효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 이러한 효과들은 주로 침엽수와 운향과식물 등이 발산하는 휘발성 테르펜정유성분 즉, 유기화학적인 향기성분 물질에 기인한다. 이러한 테르펜정유성분은 그 차체물질이 갖고있는 고유의 기능성으로 인하여 화장품, 의약품, 의약부외품, 위생용품, 섬유제품, 생활화학용품, 가전제품, 건축자재, 도료, 안료, 탈취제품, 식품, 동물사료 등 관련제품의 기능성부여에 응용되며, 또한 인간이 향기물질을 피부에 접촉 및 흡입하므로서 자율신경계가 완화되어 전신의 생리기능을 활성화시킴으로서 질병을 치료하는 소위 방향요법(aromatherapy)에도 사용된다. 이와 같이, 식물에서 방출되어 사람에게 유익하며 산업적 가치가 매우 큰 테르펜정유성분은 일반적으로 그 식물이 함유하는 정유함량에 비례한다. 즉, 정유함량이 높은 식물은 향기성분의 방출량도 많다. 이러한 정유는 예컨대 "식물체가 가지고 있는 천연의 방향성(芳香性) 기름물질"로 불리는 것으로서, 이는 수십 또는 수백 종의 화합물로 구성되어 있는 것이 보통이다. 이것은 많은 이소프렌(Isoprene, C5H8)이 모여서 생성된 탄화수소의 일종이며, 주로 모노테르펜, 세스퀴테르펜, 디테르펜 및 방향족과 지방족화합물 등으로 구성되어 있으며, 이들 중에서도 테르펜화합물을 가장 많이 함유하고 있다.In recent years, many people are developing various natural therapies and new leisure to protect their health from the increasingly serious urban pollution. Among them, forest baths, which let you breathe fresh air in the forest and relax your mind and body, are gaining attention as a new health therapy among the city residents. The effects of forest baths known at home and abroad to date include bactericidal action, antioxidant action, stress relieving action, deodorizing action, and human emotional engineering sedation by fragrance emission. In addition, the forest bath not only provides these functional effects, but also gives the child with autism and the elderly suffering from depression not only the confidence and aggressiveness of the central nervous system, but also stimulates the cerebral cortex to increase concentration and momentum, and the skin of humans. It is known to have a special effect on beauty. These effects are mainly due to volatile terpene essential oils, ie, organic chemical fragrance substances emitted by conifers, fragrances and plants. These terpene essential oils have cosmetics, pharmaceuticals, quasi-drugs, hygiene products, textiles, household chemicals, home appliances, building materials, paints, pigments, deodorizing products, foods and animal feeds due to their inherent functionality. It is applied to the functionalization of related products, and also used in so-called aromatherapy, which treats diseases by mitigating the autonomic nervous system by activating the body's physiological function as humans contact and inhale fragrance substances on the skin. As such, terpene essential oils that are released from plants and beneficial to humans and of great industrial value are generally proportional to the essential oil content of the plants. That is, plants with a high essential oil content also have a large amount of release of fragrance components. Such essential oils are called, for example, "natural aromatic oil substances possessed by plants," which are usually composed of dozens or hundreds of compounds. It is a kind of hydrocarbon produced by the gathering of many isoprene (Isoprene, C5H8), mainly composed of monoterpene, sesquiterpene, diterpene and aromatic and aliphatic compounds, among which the terpene compound is the most abundant.
한편, 상기 테르펜정유는 주로 잣나무, 소나무, 편백나무, 화백나무 등과 같은 침엽수와 귤, 탱자와 같은 운향과식물에 특히 많이 함유되어 있는 것으로 알려지고 있다. 그리고, 식물의 테르펜정유함량은 극소량에서부터 5%에 이르고 있으며, 계절 및 수종에 따라 조금씩 달리하고 있다. 이와 같이, 테르펜정유는 식물에 미소량이 함유되어 있으므로, 식물로부터 추출하기 위해서는 소정의 테르펜정유 추출장치가 요구된다.On the other hand, the terpene essential oil is known to be contained mainly in the conifers such as pine, pine, cypress, birches, and the like and aroma and plants such as tangerine and tanza. In addition, the terpene oil content of the plant reaches a very small amount of 5%, and varies slightly depending on the season and species. Thus, since terpene essential oil contains a small amount in a plant, a predetermined terpene essential oil extracting apparatus is required in order to extract from a plant.
일 예로서, 국내 임업연구원에서 사용하고 있는 이동식 증수법 소형 정유추출기를 이용한 정유 추출방법을 살펴보기로 한다. 먼저, 길이 1cm 정도로 자른 가지나 잎을 별도 제작된 스테인레스망에 담아 증류조에 넣는다. 시료가 잠기지 않을 정도로 증류조에 물을 넣은 후, 냉각기에 냉각수를 연결하고 점화한다. 이어서, 증류조 내부온도가 100℃에 도달한 후부터 2∼3시간 가열하면서 흘러나오는 정유를 정류수집기에 수집한다. 이때, 테르펜정유는 물보다 비중이 가벼우므로 물위에 뜨게 되는데, 이것을 분액여두에 수집하여 20여분 방치하면, 정유층과 물층으로 나뉘어진다. 그러면, 물은 버리고 정유만을 수집하면 된다. 이러한 과정을 수회 반복하여 수집한 정유는 여과하여 정유중에 포함된 불순물을 제거한다. 마지막으로, 정유중량의 약 1%의 무수황산나트륨(105℃에서 3시간 이상 건조하여 데시케이터 내에서 방냉한 것)을 투입하고, 냉암소에서 24시간 탈수처리함으로서 정제 테르펜정유를 얻는다.As an example, a method of extracting essential oil using a portable steaming method of a small essential oil extractor used by the Korean Forestry Research Institute will be described. First, the branches or leaves cut to about 1cm in length are put in a distillation tank in a separately manufactured stainless steel net. Put water in the distillation tank so that the sample will not be submerged, connect the cooling water to the cooler, and ignite. Subsequently, the refined oil flowing out while heating for 2 to 3 hours after the internal temperature of the distillation tank reaches 100 degreeC is collected in a rectifier collector. At this time, terpene essential oil is lighter than water, so it floats on the water. If it is collected in a separatory filter and left for 20 minutes, it is divided into an essential oil layer and a water layer. Then, you only have to discard the water and collect only the essential oils. The essential oil collected by repeating this process several times is filtered to remove impurities contained in the essential oil. Finally, about 1% of anhydrous sodium sulfate (drying at 105 DEG C for at least 3 hours and cooling in a desiccator) of the essential oil weight is added thereto, and purified terpene essential oil is obtained by dehydrating for 24 hours in a cold dark place.
그런데, 상기와 같은 방법으로 정유를 추출할 경우에는, 정유회수량(OilRecovery Percentage)이 소량일 뿐만아니라 공법상 많은 작업시간이 요구되므로 그에 따른 제비용이 증가하는 경제적인 문제점이 있다. 또한, 소형증류조에 재료를 넣고 소위 증수법으로 끓일 때는 정유 고유의 유효성분이 다량의 끊는물에 용해된 이후의 수증기로부터 추출하게 되므로, 수율 즉, 대량생산이 힘들다는 문제점 등이 있다.However, in the case of extracting the essential oil in the above manner, the oil recovery amount (OilRecovery Percentage) is not only a small amount, but a lot of work time is required in the process, there is an economic problem that increases the cost accordingly. In addition, when the material is put in a small distillation tank and boiled by the so-called distillation method, since the active ingredient inherent in essential oils is extracted from the water vapor after being dissolved in a large amount of water, there is a problem in yield, that is, mass production is difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 적은 비용 및 시간으로 테르펜정유를 대량생산할 수 있도록 새롭게 설계된 고순도의 천연식물성 테르펜정유 추출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a high-purity natural vegetable terpene essential oil extraction method newly designed to mass-produce terpene essential oil at a low cost and time.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법을 적용하기 위한 추출장치를 나타내 보인 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view showing an extraction apparatus for applying a vegetable terpene essential oil extraction method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 압력탱크의 측면도.Figure 2 is a side view of the pressure tank shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 열교환 응축기의 정면도.3 is a front view of the heat exchange condenser shown in FIG. 1;
도 4는 도 1에 도시된 유수분리기의 개략적인 정면도.4 is a schematic front view of the oil / water separator shown in FIG. 1.
도 5는 압력탱크에 원료를 투입하기 위한 원료투입수단을 나타내 보인 개략적인 사시도.Figure 5 is a schematic perspective view showing a raw material input means for injecting the raw material into the pressure tank.
도 6은 도 1에 도시된 정유추출장치를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법을 설명하기 위한 흐름도.6 is a flow chart for explaining a vegetable terpene essential oil extraction method according to an embodiment of the present invention using the essential oil extraction apparatus shown in FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100..스팀공급수단 110..물탱크 130..보일러100. Steam supply means 110. Water tank 130. Boiler
170..스팀공급경로 200..압력탱크 210..탱크본체170. Steam supply path 200. Pressure tank 210. Tank body
212..압력게이지 214..온도센서 220..수증기 공급경로212 Pressure gauge 214 Temperature sensor 220 Steam supply path
230..도어 250..분사부재 300..진공펌프230. door 250. spray member 300. vacuum pump
400..열교환 응축기 430..냉각파이프 500..냉각수단400. Heat exchange condenser 430 Cooling pipe 500 Cooling means
510..냉각수 탱크 530..냉각기 540..순환펌프510. Coolant tank 530. Cooler 540. Circulation pump
600..유수분리기 810..타공망 용기 830..케이스적치대600 .. Oil and water separator 810. Perforated network container 830. Case holder
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법은, 식물성 테르펜정유를 추출하기 위한 원료를 소정 크기로 분쇄하여 준비하는 단계와; 상기 원료를 소정 크기의 압력탱크 내에 수용하는 단계와; 진공펌프를 이용하여 상기 압력탱크 내의 압력을 소정압력의 진공상태로 감압하는 단계와; 스팀 공급수단을 이용하여 상기 압력탱크 내로 고온/고압의 스팀을 분사하여, 분사된 고온/고압의 스팀에 의해 상기 원료로부터 식물성 테르펜정유가 수증기 상태로 추출되도록 하는 단계; 상기 압력탱크 내에서 상기 원료로부터 추출된 테르펜정유와 수분이 함유된 수증기물질을 상기 압력탱크에 연결된 열교환 응축기로 이동시켜 냉각시키는 단계와; 상기 열교환 응축기에서 냉각된 응축수를 유수분리기로 이동시켜 수분과 식물성 테르펜정유 및 이물질로 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Vegetable terpene essential oil extraction method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of preparing and grinding a raw material for extracting vegetable terpene essential oil to a predetermined size; Receiving the raw material in a pressure tank of a predetermined size; Depressurizing the pressure in the pressure tank to a vacuum at a predetermined pressure using a vacuum pump; Injecting high temperature / high pressure steam into the pressure tank by using a steam supplying means to extract vegetable terpene essential oil from the raw material into steam by the injected high temperature / high pressure steam; Moving the terpene refined oil extracted from the raw material and the water vapor material containing water in the pressure tank to a heat exchange condenser connected to the pressure tank to cool; And moving the condensed water cooled in the heat exchange condenser to an oil / water separator to separate water, vegetable terpene oil, and foreign matter.
여기서, 상기 열교환 응축기의 내부온도가 소정 온도로 유지되도록 상기 열교환 응축수의 내부를 냉각수단을 이용하여 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the method may further include cooling the inside of the heat exchange condensate using cooling means such that the internal temperature of the heat exchange condenser is maintained at a predetermined temperature.
또한, 상기 감압하는 단계에서, 식물세포의 기공을 확장시키기 위하여 상기 압력탱크 내의 압력을 약 30 내지 40 토르(torr)로 감압하는 것이 바람직하다.In the depressurizing step, it is preferable to depressurize the pressure in the pressure tank to about 30 to 40 torr in order to expand the pores of the plant cells.
또한, 상기 스팀 공급단계는, 상기 스팀공급수단에서 공급되는 소정 압력 및 온도의 스팀을 상기 압력탱크 내부에 마련된 분사부재를 이용하여 상기 압력탱크 내부로 분사하는 단계와; 상기 압력 탱크 내의 온도와 압력을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 스팀의 온도 및 압력이 소정 기준 온도 및 압력에 도달할 경우, 상기 압력탱크 내의 수증기물질을 상기 열교환 응축기로 소정 시간 동안 배출시키는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The steam supplying step may include: injecting steam having a predetermined pressure and temperature supplied from the steam supplying means into the pressure tank by using an injection member provided in the pressure tank; Measuring the temperature and pressure in the pressure tank; And when the measured temperature and pressure of the steam reaches a predetermined reference temperature and pressure, discharging the water vapor material in the pressure tank to the heat exchange condenser for a predetermined time.
또한, 상기 측정하는 단계에서, 상기 압력탱크 내의 기준온도는 130 ℃ 이하이며, 기준압력은 2.0kg/㎡g 이하인 것이 바람직하다.In addition, in the measuring step, the reference temperature in the pressure tank is 130 ℃ or less, the reference pressure is preferably 2.0kg / ㎡g or less.
또한, 상기 스팀을 상기 열교환 응축기로 배출시키는 동안, 상기 압력탱크 내로 스팀을 계속 공급하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to continuously supply steam into the pressure tank while discharging the steam to the heat exchange condenser.
또한, 상기 원료를 수용하는 단계는, 상기 원료를 복수의 구멍이 형성된 타공망 용기에 소정량씩 담는 단계와; 상기 원료가 담긴 타공망 용기를 용기 적치대에 소정 간격으로 적재시키는 단계와; 상기 용기가 적재된 용기 적치대를 상기 압력탱크 내에 밀어 넣는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the step of accommodating the raw material, the step of holding a predetermined amount of the raw material in a perforated net container having a plurality of holes; Loading the perforated net container containing the raw material on a container loading table at predetermined intervals; It is preferable to include; pushing the container loading rack loaded with the container into the pressure tank.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for extracting vegetable terpene essential oil according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법을 설명하기 위한 테르펜정유 추출장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다. 도면을 참조하면, 테르펜정유 추출장치는, 고온 고압의 스팀을 공급하기 위한 스팀공급수단(100)과, 상기 스팀공급수단(100)으로부터 공급되는 스팀이 채워지는 압력탱크(200)와, 상기 압력탱크(200)에 연결되는 진공펌프(300)와, 상기 압력탱크(200)에 연결되는 열교환 응축기(400)와, 상기 열교환 응축기(400)를 냉각시키기 위한 냉각수단(500) 및 상기 열교환 응축기(400)에 연결되는 유수분리기(600)를 구비한다.1 is a schematic view showing a terpene essential oil extraction apparatus for explaining a vegetable terpene essential oil extraction method according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the terpene essential oil extraction apparatus, the steam supply means for supplying steam of high temperature and high pressure, the pressure tank 200 is filled with steam supplied from the steam supply means 100, and the pressure A vacuum pump 300 connected to the tank 200, a heat exchange condenser 400 connected to the pressure tank 200, cooling means 500 for cooling the heat exchange condenser 400, and the heat exchange condenser ( 400 is provided with an oil / water separator 600 connected thereto.
상기 스팀공급수단(100)은 물탱크(110)와, 상기 물탱크(110)에서 공급된 물을 가열하여 스팀으로 만들기 위한 보일러(130) 등을 구비한다. 상기 물탱크(110)는 소정의 수도관(101)으로부터 공급된 물이 채워진다. 상기 물탱크(110)와 보일러(130)는 물공급경로(150)로 연결되며, 그 물공급라인(150)에는 물공급펌프(160)가 설치된다. 상기 보일러(130)는 스팀공급경로(170)를 통해 압력탱크(200)와 연결된다. 상기 스팀공급경로(170)에는 소정의 스팀압력조절기(180)가 설치된다. 이 스팀압력조절기(180)는 압력탱크(200)로 공급되는 스팀의 공급압력을 분배하고, 소정 압력의 스팀을 압력탱크(200)로 공급할 수 있도록 조절한다. 또한, 스팀압력 조절기(180)에서 압력탱크(200)로 공급되는 스팀공급경로(170a, 170b) 상에는 스팀의 온도와 압력을 감지하는 감지컨트롤센서(190)를 부착한다. 상기 감지컨트롤센서(190)는 소정의 메인컨트롤(미도시)과 연결하여 메인컨트롤에 데이터를전달한다. 또, 스팀공급경로(170) 상에는 스팀의 공급을 선택적으로 차단하기 위한 밸브(171)가 설치된다.The steam supply means 100 includes a water tank 110 and a boiler 130 for heating the water supplied from the water tank 110 to steam. The water tank 110 is filled with water supplied from a predetermined water pipe (101). The water tank 110 and the boiler 130 are connected to the water supply path 150, the water supply line 150 is provided with a water supply pump 160. The boiler 130 is connected to the pressure tank 200 through the steam supply path 170. A predetermined steam pressure regulator 180 is installed in the steam supply path 170. The steam pressure regulator 180 distributes the supply pressure of the steam supplied to the pressure tank 200, and adjusts to supply steam of a predetermined pressure to the pressure tank 200. In addition, on the steam supply path (170a, 170b) supplied from the steam pressure regulator 180 to the pressure tank 200 is attached a detection control sensor 190 for sensing the temperature and pressure of steam. The sensing control sensor 190 is connected to a predetermined main control (not shown) to transfer data to the main control. In addition, a valve 171 for selectively blocking the supply of steam is installed on the steam supply path 170.
상기 압력탱크(200)는 식물성 테르펜정유의 원료 예컨대, 잣나무, 소나무, 편백나무, 화백나무 등과 같은 수종의 지엽 및 목질부 등을 파쇄한 원료를 수용한다. 이러한 압력탱크(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 탱크본체(210)와, 탱크본체(210)의 일측 개방구를 개폐시키는 도어(230)를 구비한다. 탱크본체(210)는 스팀공급구(211)와, 수증기 배출경로(220)에 연결되는 수증기배출구(213)와, 에어배출구(215) 및 안전밸브(217) 등을 구비한다. 상기 스팀공급구(211)는 외측으로 스팀공급경로(170a)에 연결되고, 내측으로는 탱크본체(210) 내에 설치되는 분사부재(250)에 연결된다. 상기 분사부재(250)에는 다수의 분사구멍이 형성되어 탱크본체(210) 내부로 고온/고압의 스팀을 분사한다. 또한, 탱크본체(210)에는 탱크본체(210) 내의 온도를 측정하기 위한 온도센서(214)와, 압력을 측정하기 위한 압력게이지(212)가 설치된다. 상기 도어(230)는 도어몸체(231)와 서포터부(233)와, 도어샤프트(235)와, 도어체결바(237) 및 체결레버(239)를 구비한다. 이러한 구조의 도어(230)는 체결레버(239)를 회전시켜 도어체결바(237)를 탱크본체(210)에 체결시킴으로서, 탱크본체(210) 내의 고온/고압을 견딜 수 있도록 탱크본체(210)를 폐쇄시킨다.The pressure tank 200 accommodates raw materials of vegetable terpene essential oils, for example, crushed wood and wood parts such as pine, pine, cypress, birches, and the like. As shown in FIG. 2, the pressure tank 200 includes a tank body 210 and a door 230 that opens and closes one side opening of the tank body 210. The tank body 210 includes a steam supply port 211, a steam discharge port 213 connected to the steam discharge path 220, an air discharge port 215, a safety valve 217, and the like. The steam supply port 211 is connected to the steam supply path (170a) to the outside, the inner side is connected to the injection member 250 installed in the tank body 210. A plurality of injection holes are formed in the injection member 250 to inject high temperature / high pressure steam into the tank body 210. In addition, the tank body 210 is provided with a temperature sensor 214 for measuring the temperature in the tank body 210, and a pressure gauge 212 for measuring the pressure. The door 230 includes a door body 231, a supporter part 233, a door shaft 235, a door fastening bar 237, and a fastening lever 239. The door 230 of this structure rotates the fastening lever 239 to fasten the door fastening bar 237 to the tank body 210, thereby allowing the tank body 210 to withstand the high temperature / high pressure in the tank body 210. To close.
상기 진공펌프(300)는 압력탱크(200)에 연결되어 탱크본체(210) 내부의 압력을 선택적으로 감압한다. 즉, 탱크본체(210) 내부를 진공상태로 만들거나, 소정 압력상태로 소정 시간 내에 감압시키는 역할을 하게 된다.The vacuum pump 300 is connected to the pressure tank 200 to selectively reduce the pressure in the tank body 210. That is, the inside of the tank body 210 to make a vacuum state, or to reduce the pressure within a predetermined time in a predetermined pressure state.
상기 열교환 응축기(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수증기 배출경로(220)를 통해 탱크본체(210)에 연결되며, 그 응축탱크(410)의 내부에는 냉각파이프(430)가 다수 열을 이루도록 설치된다. 이러한 열교환 응축기(400)는 탱크본체(210)에서 배출되는 식물성 테르펜정유물질이 포함된 수증기물질을 응축시킨다. 또한, 상기 응축탱크(410)에는 수증기 배출경로(220)에 연결되는 수증기 유입구(411)와, 응축수 배출경로(450)가 연결된 응축수 배출구(412)와, 냉각수 공급경로(470) 및 냉각수 배출경로(480)각각이 연결되는 냉각수 입/출구(413)(414)가 마련된다.The heat exchange condenser 400 is connected to the tank body 210 through the water vapor discharge path 220, as shown in Figure 3, the cooling pipe 430 inside the condensation tank 410 a plurality of rows It is installed to achieve. The heat exchange condenser 400 condenses the water vapor material containing the vegetable terpene essential oil discharged from the tank body 210. In addition, the condensation tank 410 has a steam inlet 411 connected to the steam discharge path 220, a condensate outlet 412 connected to the condensate discharge path 450, a cooling water supply path 470 and a cooling water discharge path Cooling water inlets and outlets 413 and 414 are connected to each other.
상기 냉각수단(500)은 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각수 탱크(510)와, 냉각기(530) 및 순환펌프(540)를 구비한다. 냉각수 탱크(510)는 냉각수 배출경로(480) 및 냉각수 공급경로(470)가 연결된다. 상기 냉각수 탱크(510) 내에 채워지는 냉각수는 상기 냉각기(530)의 구동에 의해 강제 냉각된다. 상기 순환펌프(540)는 냉각수 탱크(510) 내의 냉각수를 냉각수 공급경로(470)를 통해 열교환 응축기(400)를 경유하여 회수되도록 강제 펌핑한다.As shown in FIG. 1, the cooling means 500 includes a coolant tank 510, a cooler 530, and a circulation pump 540. The coolant tank 510 is connected to a coolant discharge path 480 and a coolant supply path 470. The coolant filled in the coolant tank 510 is forcedly cooled by the cooler 530. The circulation pump 540 forcibly pumps the cooling water in the cooling water tank 510 via the heat exchange condenser 400 through the cooling water supply path 470.
상기 유수분리기(600)는 메인 응축수 배출경로(450)에 연결되어, 열교환 응축수(400)에서 대량으로 응축되어 배출되는 응축수를 저장한다. 이 유수분리기(600)는 도 4에 도시된 바와 같이, 분리기본체(610)와, 복수의 정유배출관(630) 및 물배출관(650)을 구비한다. 각 정유배출관(630)에는 밸브(631)가 설치되며, 정유배출관(630) 각각은 공통의 공용관(640)에 연결된다.The oil and water separator 600 is connected to the main condensate discharge path 450, and stores the condensate discharged in a large amount from the heat exchange condensate (400). As shown in FIG. 4, the oil / water separator 600 includes a separation main body 610, a plurality of oil refinery discharge pipes 630, and a water discharge pipe 650. Each oil refinery discharge pipe 630 is provided with a valve 631, each of the oil refinery discharge pipe 630 is connected to a common common pipe (640).
한편, 도 1을 다시 참조하면, 상기 메인 응축수배출경로(450)의 메인밸브(451) 하류에는, 복수의 응축수 토출관(493)을 가지는 보조 응축수배출경로(490)가 연결된다.Meanwhile, referring again to FIG. 1, an auxiliary condensate discharge path 490 having a plurality of condensate discharge pipes 493 is connected downstream of the main valve 451 of the main condensate discharge path 450.
또한, 도 5를 참조하면, 식물성 테르펜정유물질의 원료를 압력탱크(200) 내에 투입시키기 위한 원료 투입수단으로 압력탱크(200) 내에 마련된 한 쌍의 메인 가이드레일(270)과, 원료 수납용 타공망 용기(810)와, 용기 적치대(830) 및 운반수레(850)가 구비된다. 상기 타공망 용기(810)는 다수의 스팀통과공(811)이 형성된 케이스형의 구조를 갖는다. 이 타공망 용기(810)는 용기 적치대(830)의 선반부(833)에 상하로 적층된다. 그리고, 용지 적치대(830)는 운반수레(850)의 보조 가이드레일(853)에 이동 가능하게 위치된다. 따라서, 이 용지 적치대(830)는 각 가이드레일(853)(270)을 따라 이동되어 압력탱크(200) 내로 투입될 수 있다.In addition, referring to Figure 5, a pair of main guide rail 270 provided in the pressure tank 200 as a raw material input means for injecting the raw material of the vegetable terpene essential oil into the pressure tank 200, and the perforated network for raw material storage A container 810, a container stacker 830, and a transport cart 850 are provided. The perforated network container 810 has a case-type structure in which a plurality of steam passing holes 811 are formed. The perforated net container 810 is stacked up and down on the shelf portion 833 of the container holder 830. The paper stack 830 is movably positioned on the auxiliary guide rail 853 of the transport cart 850. Accordingly, the paper stock holder 830 may be moved along each guide rail 853 and 270 to be introduced into the pressure tank 200.
한편, 상기 구성을 가지는 식물성 테르펜정유 추출장치를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법을 도 1 내지 도 6을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.Meanwhile, the method for extracting vegetable terpene essential oil according to an embodiment of the present invention using the vegetable terpene essential oil extracting device having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
먼저, 수종의 지엽 및 목질부를 약 2 내지 3cm로 파쇄하여 식물성 테르펜정유의 원료를 준비한다(S10). 상기 원료로 사용되는 수종은 소나무, 잣나무, 리기다소나무, 구상나무, 낙엽송, 삼나무, 비자나무, 편백나무, 화백나무, 전나무 등의 다양한 수종이 있다. 여기서, 상기 각 수종들이 함유하고 있는 정유함량은 서로 차이가 있으며, 같은 수종이라도 채취장소와 시기 등에 따라 조금씩 다른 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 후술할 관련 학술논문자료집에 따르면, 국내 잣나무의 경우 증수법에 의해 추출된 테르펜정유함율은 평균 약 1.08%로 기재되어 있다.First, the ground and wood parts of several species are crushed to about 2 to 3cm to prepare a raw material of vegetable terpene essential oil (S10). The species used as the raw material is a variety of species, such as pine, pine, rigi pine, globose, larch, cedar, non-tree, cypress, birches, firs and the like. Here, the essential oil content contained in each species is different from each other, even the same species is known to be slightly different depending on the collection place and time. For example, according to the related academic papers to be described later, the terpene oil content extracted by the distillation method in the case of domestic pine tree is described as an average of about 1.08%.
한편, 준비된 원료는 압력탱크(200) 내로 투입하게 된다(S11). 이 단계에서,상기 압력탱크(200) 내에 원료를 투입하기 위해서는, 도 5에 도시된 바와 같은 원료투입수단을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 단계(S11)에서는, 먼저 원료를 타공망 용기(810)에 예컨대 약 200kg을 수용한다. 그런 다음, 원료가 수용된 타공망 용기(810)들을 용기 적치대(830)에 상하로 적재시킨다. 그리고, 운반수레(850)를 이동시켜 각 가이드레일(270)(853)을 일치시킨 다음, 운반수레(850)에 놓인 용기 적치대(830)를 압력탱크(200) 내로 밀어 넣는다. 이와 같이, 타공망 용기(810)를 용기 적치대(830)에 적재시킨 상태로, 그 용기 적치대(830) 전체를 압력탱크(200) 내로 투입함으로서, 원료를 투입하고 빼내는 작업이 편리하다. 또한, 원료를 압력탱크(200) 내의 공간부에 골고루 분포되게 투입할 수 있기 때문에, 정유 추출을 짧은 시간 내에 효과적으로 수행할 수 있게 된다.On the other hand, the prepared raw material is put into the pressure tank 200 (S11). In this step, in order to inject the raw material into the pressure tank 200, it is preferable to use the raw material input means as shown in FIG. That is, in the step S11, the raw material is first accommodated in the perforated network container 810, for example, about 200 kg. Thereafter, the perforated network containers 810 containing the raw materials are loaded up and down on the container loading table 830. Then, by moving the transport cart 850 to match each guide rail 270 (853), and pushes the container carrier 830 placed in the transport cart 850 into the pressure tank 200. In this way, while the perforated net container 810 is loaded on the container loading rack 830, the entire container loading rack 830 is introduced into the pressure tank 200, whereby the raw material is easily put in and taken out. In addition, since the raw material can be evenly distributed in the space portion in the pressure tank 200, it is possible to effectively carry out essential oil extraction within a short time.
계속해서, 원료를 투입하고 난 후에는 탱크본체(210)를 도어(230)를 이용하여 밀폐시킨다. 그런 다음, 진공펌프(300)를 구동시켜 압력탱크(200) 내부를 감압시킨다(S12). 상기 단계(S12)에서, 압력탱크(200) 내의 압력이 약 30 내지 40 토르(torr)의 진공도에 도달할 때까지 감압시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 압력탱크(200) 내의 압력을 감압시킴으로서, 식물세포의 기공 즉, 상기 원료의 기공을 확장시키게 되어 원료로부터의 식물성 페르텐정유의 추출효율을 높일 수 있게 된다. 계속해서, 상기 단계(S12) 다음에는, 상기 스팀공급수단(100)을 구동시켜 스팀을 생성한다(S13). 즉, 보일러(130)를 구동시켜 물탱크(110)에서 공급되는 물을 가열하여 스팀을 생성한다. 이 때, 보일러(130)에서 생성된 스팀은 약 5kg/㎡g의 압력으로 스팀압력조절기(180)를 경유하고 스팀공급경로(170a)를 통해압력탱크(200) 내로 공급된다(S14). 압력탱크(200) 내부로 소정 시간 스팀을 계속 공급하는 동안에, 온도센서(214)와 압력게이지(212)에서는 압력탱크(200) 내의 온도 및 압력을 측정하고, 측정된 데이터는 소정 메인컨트롤로 전달되어 미리 설정된 기준 온도 및 압력에 도달했는지를 판단한다(S15). 여기서, 각종 수목에 대해 설정되는 온도 및 압력은 130℃ 이내에서 서로 다르게 조절할 수 있으며, 상기 예는 잣나무를 기준으로 할 때 기준온도는 약 130℃이고, 기준압력은 약 2.0kg/㎡g인 것이 바람직하다. 상기 기준온도 및 기준압력은 상기 압력탱크(200)의 용량 및 설계압력 등을 고려하여 미리 설정된 것으로, 압력탱크(200)의 설계에 따라 변할 수 있다.Subsequently, after the raw material is added, the tank body 210 is sealed using the door 230. Then, the vacuum pump 300 is driven to reduce the pressure inside the pressure tank 200 (S12). In the step (S12), it is preferable to reduce the pressure until the pressure in the pressure tank 200 reaches a vacuum degree of about 30 to 40 torr (torr). By reducing the pressure in the pressure tank 200 as described above, the pores of the plant cells, that is, the pores of the raw materials, are expanded, thereby increasing the extraction efficiency of the vegetable fertene essential oil from the raw materials. Subsequently, after the step S12, the steam supply means 100 is driven to generate steam (S13). That is, the boiler 130 is driven to heat the water supplied from the water tank 110 to generate steam. At this time, the steam generated in the boiler 130 is supplied to the pressure tank 200 via the steam pressure regulator 180 at a pressure of about 5kg / ㎡g (S14). While continuously supplying steam to the pressure tank 200 for a predetermined time, the temperature sensor 214 and the pressure gauge 212 measure the temperature and pressure in the pressure tank 200, and the measured data is transferred to the predetermined main control. It is determined whether the preset reference temperature and pressure have been reached (S15). Here, the temperature and pressure set for various trees can be adjusted differently within 130 ℃, the example is based on a pine tree reference temperature is about 130 ℃, the reference pressure is about 2.0kg / ㎡g desirable. The reference temperature and the reference pressure are preset in consideration of the capacity and design pressure of the pressure tank 200, it may vary depending on the design of the pressure tank 200.
한편, 상기 단계(S15)에서 측정된 온도 및 압력이 기준온도 및 압력에 도달되지 않을 경우에는 스팀을 계속해서 공급하고, 기준온도 및 압력에 도달되었을 경우에는, 메인컨트롤에서는 설정된 소정 시간 예컨대, 약 1시간 정도가 경과하였는지를 판단한다(S19). 그리고, 미리 설정된 시간이 경과하였을 경우에는, 압력탱크(200)로의 스팀공급을 중단시킨다(S20). 이와 같이, 소정 시간 경과 후에 스팀을 중단하는 이유는, 설정된 시간이 경과하면 원료에 포함된 대부분의 식물성 테르펜정유물질이 추출되기 때문이다. 따라서, 실질적으로는 식물성 테르펜정유물질의 추출량을 늘릴 수 있지만, 생산비용 및 시간 등을 고려하여 소량의 테르펜정유물질은 추출과정에서 포기하게 되며, 그 포기되는 양은 무시할 수 있을 정도의 소량에 불과하다. 또한, 스팀공급을 중단한 상태에서도 상기 단계(S15)에서와 같이 압력탱크(200) 내의 온도 및 압력을 계속해서 체크하여 컨트롤하게 된다.On the other hand, when the temperature and pressure measured in the step (S15) does not reach the reference temperature and pressure, the steam is continuously supplied, and when the reference temperature and pressure is reached, a predetermined time set in the main control, for example, about It is determined whether about 1 hour has elapsed (S19). When the preset time has elapsed, the steam supply to the pressure tank 200 is stopped (S20). As such, the reason for stopping the steam after a predetermined time elapses is because most of the vegetable terpene essential oils contained in the raw material are extracted when the set time elapses. Therefore, while the amount of extraction of vegetable terpene essential oil can be substantially increased, a small amount of terpene essential oil is abandoned during the extraction process in consideration of production cost and time, and the amount of abandonment is only a negligible amount. . In addition, even when the steam supply is stopped, the temperature and the pressure in the pressure tank 200 are continuously checked and controlled as in the step S15.
계속해서, 압력탱크(200)의 수증기배출구(213)를 개방시켜 압력탱크(200) 내의 수증기물질을 열교환 응축기(400)로 배출하기 시작한다(S16). 여기서, 압력탱크(200)에서 열교환 응축기(400)로 배출되는 스팀을 "수증기물질"이라 칭하는 이유는, 상기 수증기에는 압력탱크(200)에 투입된 원료로부터 추출되어 증발된 식물성 테르펜정유물질이 함유되어 있기 때문에, 보일러(130)에서 압력탱크(200)로 공급되는 스팀과 구분 짓기 위해 임으로 명한 것이다.Subsequently, the water vapor discharge port 213 of the pressure tank 200 is opened to start discharging the water vapor material in the pressure tank 200 to the heat exchange condenser 400 (S16). Here, the reason why the steam discharged from the pressure tank 200 to the heat exchange condenser 400 is referred to as “water vapor material” is because the water vapor contains vegetable terpene essential oils extracted and evaporated from the raw materials introduced into the pressure tank 200. Because it is, it is ordered to distinguish from the steam supplied from the boiler 130 to the pressure tank 200.
한편, 상기 단계(S16)가 진행되는 동안, 스팀은 압력탱크(200)로 계속 공급되어 압력탱크(200) 내부를 고온/고압의 상태로 계속적으로 유지시킨다. 이 과정에서, 압력탱크(200)내에 투입된 원료에서는 압력탱크(200)의 진공도 상태에서 고온/고압의 상태로 변화 및 유지되는 상황변화에 따라, 그 원료에 함유된 식물성 테르펜정유물질이 추출되어 휘발성의 상태 즉, 증발되어 수증기물질에 포함된다. 특히, 분사부재(250)에서 원료 쪽으로 고온의 스팀이 고압으로 집중적으로 분사되므로 원료에서는 소위 말하는 대류식 찜통작용에 의해 그 원료가 함유하고 있는 물질들을 효과적으로 추출할 수 있게 된다. 또한, 압력탱크(200)의 초기 상태를 진공도의 저압으로 유지시킨 상태에서, 고온/고압의 스팀이 압력탱크(200)로 공급되므로 원료에서의 식물성 정유물질의 추출효과를 높이고 시간을 단축시킬 수 있다는 이점이 있다. 상기 단계(16)는 약 1시간 정도 지속되며, 이 시간동안에는 압력탱크(200)로 스팀을 계속 공급하여 고온/고압의 상태로 유지시킨다. 그러므로 약 1시간 동안 압력탱크(200) 내의 원료에서는 식물성 테르펜정유물질이 계속해서 추출되고, 추출된 테르펜정유물질은 수증기물질에 함유되어 수증기 배출경로(220)를 통해 열교환 응축기(400)로 계속 이동된다.On the other hand, while the step (S16) is in progress, the steam is continuously supplied to the pressure tank 200 to continuously maintain the inside of the pressure tank 200 in a high temperature / high pressure state. In this process, in the raw material introduced into the pressure tank 200, the vegetable terpene essential oil contained in the raw material is extracted and volatile according to the change in the state of being maintained at a high temperature / high pressure in the vacuum state of the pressure tank 200. In other words, it is evaporated and contained in water vapor. In particular, since the hot steam is intensively injected at a high pressure toward the raw material from the injection member 250, the raw material can effectively extract the material contained in the raw material by the so-called convection steamer action. In addition, in a state in which the initial state of the pressure tank 200 is maintained at a low pressure of a vacuum degree, since high temperature / high pressure steam is supplied to the pressure tank 200, it is possible to increase the extraction effect of vegetable essential oils from raw materials and to shorten the time. There is an advantage. The step 16 lasts about 1 hour, during which time steam is continuously supplied to the pressure tank 200 to maintain the high temperature / high pressure. Therefore, the vegetable terpene essential oil is continuously extracted from the raw material in the pressure tank 200 for about 1 hour, and the extracted terpene essential oil is contained in the water vapor material and continues to move to the heat exchange condenser 400 through the water vapor discharge path 220. do.
따라서, 상기 열교환 응축기(400)는 상기 냉각수단(500)에 의해 냉각되면서 압력탱크(200)에서 이동된 수증기물질을 열교환에 의해 응축시켜 응축수로 변환시킨다(S17). 구체적으로, 순환펌프(540)에서는 냉각수탱크(510)의 냉각수를 냉각수 공급경로(470)를 통해 응축탱크(410) 내의 냉각파이프(430)로 강제 펌핑하여, 그 냉각파이프(430)를 계속 냉각시킨다. 그러면, 응축탱크(410) 내로 투입되는 고온의 수증기물질은 냉각파이프(430)에 접촉되어 냉각되어 응축수로 변환된다. 이 때, 상기 응축수가 약 30℃ 정도의 온도로 유지될 수 있도록, 냉각파이프(430)로 공급되는 냉각수온도는 약 18℃ 정도인 것이 바람직하다. 이를 위해, 냉각수 탱크(510) 내의 냉각수는 냉각기(530)의 작동에 의해 지속적으로 냉각된다. 한편, 냉각파이프(430)를 지나면서 수증기와의 열교환에 의해 더워진 냉각수는 냉각수 배출경로(480)를 통해 냉각수 탱크(510) 내로 회수된다.Therefore, the heat exchange condenser 400 is cooled by the cooling means 500 and condensed by the heat exchange the water vapor material moved from the pressure tank 200 to the condensed water (S17). Specifically, the circulation pump 540 forcibly pumps the cooling water of the cooling water tank 510 to the cooling pipe 430 in the condensation tank 410 through the cooling water supply path 470, and continuously cools the cooling pipe 430. Let's do it. Then, the high temperature water vapor material introduced into the condensation tank 410 is contacted with the cooling pipe 430 to be cooled and converted into condensed water. At this time, it is preferable that the cooling water temperature supplied to the cooling pipe 430 is about 18 ° C so that the condensed water can be maintained at a temperature of about 30 ° C. To this end, the coolant in the coolant tank 510 is continuously cooled by the operation of the cooler 530. On the other hand, the cooling water warmed by heat exchange with water vapor passing through the cooling pipe 430 is recovered into the cooling water tank 510 through the cooling water discharge path 480.
상기 응축탱크(410)에서 응축된 응축수는 수분과 식물성 테르펜정유물질 및 기타 몰질계부유물을 포함하고 있다. 이러한 응축수는 메인 응축수배출경로(450)를 통해 유수분리기(600)로 배출되어 저장된다(S18).The condensed water condensed in the condensation tank 410 includes water, vegetable terpene essential oils, and other moles of flotation. The condensate is discharged and stored in the oil / water separator 600 through the main condensate discharge path 450 (S18).
한편, 유수분리기(600)에 저장된 응축수는 수분과 테르펜정유물질 및 이물질이 혼합된 혼합물이다. 하지만, 특히 물과 테르펜정유물질은 서로의 비중이 다르므로, 소정시간 응축수를 그대로 놓아두면 자연히 정유층과 물층이 상하로 구분되게 된다. 따라서, 물과 테르펜정유물질의 경계를 유수분리기(600)의 투명창(620)을 통해 확인한 후, 그 경계보다 위쪽에 위치된 정유배출관(630)에 마련된 밸브(631)를개방시킴으로서 테르펜정유물질을 외부로 분리해낸다(S21). 또한, 상기 유수분리기(600)에 차있는 물과 이물질은 물배출관(650)에 설치된 밸브(651)를 개방시켜 외부로 배출시킬 수 있다.Meanwhile, the condensed water stored in the oil / water separator 600 is a mixture of water, terpene essential oils and foreign substances. However, since the specific gravity of water and terpene essential oils are different from each other, if the condensed water is left for a predetermined time, the essential oil layer and the water layer are naturally divided into upper and lower parts. Accordingly, after checking the boundary between the water and the terpene essential oil through the transparent window 620 of the oil / water separator 600, the terpene essential oil is opened by opening the valve 631 provided in the oil refinery discharge pipe 630 positioned above the boundary. To separate to the outside (S21). In addition, the water and foreign matter filled in the oil-water separator 600 may be discharged to the outside by opening the valve 651 installed in the water discharge pipe 650.
그러나, 상기와 같이 유수분리기(600)에 의하여 분리된 테르펜정유물질에는 극소량의 수분이 포함되어 있게 된다. 따라서, 분리된 테르펜정유물질을 소정의 정유분리기(미도시)를 이용하여 순수 천연 식물성 테르펜정유와 수분으로 정제분리할 수 있게 된다(S22). 상기 정유분리기는 산업전반에 걸쳐 다양한 기종이 출시 및 사용되고 있으므로 자세한 설명은 생략한다.However, the terpene essential oil separated by the oil / water separator 600 as described above contains a very small amount of water. Therefore, the separated terpene essential oil can be purified and purified into pure natural vegetable terpene essential oil using a predetermined oil separator (not shown) (S22). Since the refinery separator is released and used in various models throughout the industry, a detailed description thereof will be omitted.
한편, 열교환 응축기(400)에서 배출되는 응축수가 소량일 경우에는, 배출되는 응축수를 유수분리기(600)로 보내지 않고, 예컨대 분액여두 등의 용기에 수거할 수 있도록, 응축수배출경로(490)에 마련된 보조 밸브(491,492)를 열어서 토출관(493)으로 응축수를 배출시킬 수 있다.On the other hand, when the amount of condensate discharged from the heat exchange condenser 400 is small, the discharged condensate is provided in the condensate discharge path 490 so that the discharged condensate can be collected in, for example, a separatory filter or the like. The auxiliary valves 491 and 492 may be opened to discharge the condensed water into the discharge tube 493.
한편, 상기와 같은 방법으로 원료로부터 테르펜정유를 추출하게 되면, 잣나무를 예로 압력탱크(200)에 약 200kg의 원료를 투입했을 경우, 평균 약 1.05리터 정도 추출된다(잣나무의 평균수분율 약 54%). 이와 같은 잣나무 경우의 테르펜정유추출량은, 증수법인 경우 잣나무함량이 1.08 ㎖/100g(임업연구원자료, 한국임산에너지학회지 제13권2호(1993.12)「침엽수 수목정유의 항균성에 관한연구」에서 잣나무의 경우에는 약 0.79%(v/w%), 1999년도 임업연구보고서중 「수목정유의 증수법 개발」에서 잣나무의 경우 6개월평균 약 0.7125±0.1275%(v/w%))인데 반하여 상기 추출장치에 이한 방법인 경우에 평균 약 1.14 ㎖/100g로 증수법에 비해 잣나무의 테르펜정유추출함량이 상당히 높다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 테르펜정유 추출장치의 식물성 테르펜정유를 추출효율은 매우 높다 할 수 있다. 이와 같은 추출량은 잣나무에 함유된 정유의 함량이 극소량인 것을 감안할 때 관련 기술분야의 당업자들에게는 매우 높은 추출량으로 인정되는 수치이다.On the other hand, when terpene essential oil is extracted from the raw materials in the same manner as described above, when about 200 kg of raw material is put into the pressure tank 200, for example, pine nuts are extracted on average about 1.05 liters (average moisture content of about 54%) . The amount of terpene essential oil extracted from pine nuts is 1.08 ml / 100g in the case of the steaming method. (Forest of pine trees in coniferous tree essential oils) In the case of about 0.79% (v / w%), and in the 1999 Forestry Research Report, `` Development of Tree Refinement Method '', the pine tree extract averages about 0.7125 ± 0.1275% (v / w%) for 6 months. In the case of this method, the average amount of terpene oil extract of pine nuts is 1.14 ml / 100g, which is higher than that of the steaming method. Therefore, the extraction efficiency of the vegetable terpene essential oil of the terpene essential oil extraction apparatus according to an embodiment of the present invention can be very high. Such an amount of extraction is a value that is recognized as a very high extraction amount for those skilled in the art given that the amount of essential oil contained in the pine tree is very small.
또한, 추출되지 않은 나머지 잔량의 정유함량은 원료의 자연상태나 파쇄시에 휘발성분으로 방출될 수 있으며, 추출과정에서 압력탱크(200) 내에 잔류수증기나 추출한 후의 원료에 미소량 잔류할 수 있고, 또 단위시간당 추출작업을 완료하기 때문에 미량의 식물성 테프펜정유가 남아 있을 수 있기 때문이다. 따라서, 상기와 같은 테르펜정유 추출량을 통해 본원의 테르펜정유 추출방법이 매우 높은 효과가 있음을 알 수 있다.In addition, the remaining oil content of the remaining unextracted may be released as a volatile component in the natural state or crushing of the raw material, and may remain in the residual water vapor in the pressure tank 200 during the extraction process or a small amount in the raw material after extraction, In addition, since the extraction operation is completed per unit time, a small amount of vegetable Tefpen oil may remain. Therefore, it can be seen that the terpene essential oil extraction method of the present application has a very high effect through the amount of terpene essential oil extracted as described above.
또한, 압력탱크(200)에 원료를 투입하고, 응축수로부터 정유를 분리하여 내는데 소요되는 소위 1사이클 작업시간이, 종래의 증수법에 의한 정제정유를 얻는데 걸리는 시간은약 26∼28시간 소요되지만, 상기 방법에 의한 추출시간은 약 2시간 내외정도 걸리는 것을 감안한다면, 종래에 비해 몇 배 이상의 시간을 절약할 수 있다는 장점이 있다. 이에 따라, 소요되는 경비의 절감뿐만 아니라, 단시간 내에 대량의 식물성 테르펜정유를 추출해냄으로서 대량생산에 따른 저가의 식물성 테르펜정유 관련제품을 공급할 수 있다는 이점과 관련업계에 수입에 의존하지 않고 안정적으로 테르펜정유를 공급되어질 수 있다는 장점도 있다.In addition, the so-called one-cycle working time required to input the raw material into the pressure tank 200 and separate the essential oil from the condensate water takes about 26 to 28 hours to obtain refined refined oil by the conventional steaming method. Considering that the extraction time by the method takes about 2 hours or so, there is an advantage that it can save several times more time than the conventional method. As a result, it is possible to supply low-cost vegetable terpene oil-related products according to mass production by extracting a large amount of vegetable terpene oils in a short time as well as to reduce the cost required and reliably terpene without depending on imports to related industries. There is also the advantage that the oil can be supplied.
참고적으로, 상기와 같이 추출되는 식물성 정유의 대부분은 테르펜(terpene)화합물로 구성되어, 소위 테르펜정유(精油)라 불리기도 한다. 이러한 테르펜 정유의 테르펜 농도는 앞서 말한 바와 같이 계절 및 풍토 등 원료가 생산된 주위 환경에 따라 큰 차이가 있지만, 주로 검출되는 테프펜류는 α-pinene, camphene, β-pinene, sabinene, 3-carene, myrcene, α-terpinene, limonene 등이 주체이며, 이중에서 통상 α-pinene의 함량이 가장 높은 것으로 알려지고 있다. 이외에도, 한국임산에너지학회지(제13권2호)에 기재된 논문 "침엽수 침엽정유의 항균성에 관한 연구(강하영, 이성숙, 최인규)"를 참조하면, 정유에 함유된 다양한 물질에 관한 자료가 개시되어 있다.For reference, most of the vegetable essential oils extracted as described above are composed of terpene compounds, so-called terpene essential oils. The terpene concentrations of these terpene essential oils vary greatly depending on the surrounding environment in which raw materials are produced, such as seasons and climate, as mentioned above. Myrcene, α-terpinene, limonene, etc. are the main agents, of which the highest content of α-pinene is known. In addition, referring to the study on the antimicrobial activity of coniferous conifer essential oils (Kang Ha-young, Seong-sook Lee, and In-Kyu Choi), published in the Korean Journal of Forest Energy, Vol. 13, No. 2, data on various substances contained in essential oils are disclosed. .
또한, 상기와 같이 침엽수로부터 추출한 식물성 테르펜정유의 이용 및 효과에 대해서는 이미 발표된 다양한 논문("나무가 내뿜는 삼림욕 성분의 효능", "수목이 발산하는 정유성분의 이용", "수목추출성분의 생화학적 이해"-임업연구원 강하영)("침엽수종으로부터 분리된 정유의 스트레스 완화효과"-충북대학교 수의과대학, 임업연구원 임산화학과-나기정,강하영, 오종환, 최인규, 윤영원, 정의배)("침엽수 수엽정유의 항균성에 관한 연구"-임업연구원 임산화학과-강하영,이성숙,최인규)("잣나무향의 진정작용에 대한 인간공학적 평가"-충북대학교 산업과학기술연구소-임헌길) 등에 자세히 설명되어 있다. 즉, 식물성 테르펜정유물질은 보건휴양기능, 항균작용 이외에도 살충작용, 곤충의 발육억제 및 섭식저해작용, 식물생장억제작용, 탈취작용, 약리작용 등 생물활성 범위는 다양하다. 이러한 정유가 갖고 있는 항균성질은 부작용과 잔류독성이 매우 적다는 등의 좋은 점이 있기 때문에, 적극적인 연구가 진행되고 있으며, 이미 방향제나 화장품 등의 향료제 제품에 적용되고 있다. 또한, 테르펜정유는 스트레스 완화효과에도 효능이 있는 것으로 알려지고 있다. 아울러 테프펜 정유는 대한약전, 장원기, 대한민국 화장품원료집(KCID), 국제화장품원료집(ICID), FDA(Food and Drug Administration) 등에도 등재되어 있는 원료이다.In addition, as described above, the use and effects of vegetable terpene essential oils extracted from conifers have been published in various papers ("Effects of forest bath components emitted by trees", "Use of essential oil components emitted by trees", "Biochemistry of tree extract components"). -"Kang Ha-young, Forestry Researcher" ("Stress Relief Effect of Essential Oils Isolated from Coniferous Species" -College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University) Research on Antimicrobial Activity "-Forestry Researcher, Department of Forestry, Kang Ha-young, Sung-Sook Lee, In-Kyu Choi (" Ergonomic Evaluation of Sedative Effects of Pine Tree Flavor "-Chungbuk National University Institute of Industrial Science and Technology-Lim Heon-gil). In other words, the plant terpene essential oil has a wide range of biological activities such as insect repellent, insect growth inhibition and feeding inhibition, plant growth inhibition, deodorization, pharmacological action, in addition to health and recreational functions and antibacterial action. The antimicrobial properties of these essential oils have good side effects and very low residual toxicity. Therefore, active research is being conducted, and they have already been applied to perfume products such as perfumes and cosmetics. In addition, terpene essential oil is known to be effective in reducing stress. In addition, Tefpen essential oils are listed in Korea Pharmaceutical, Jang Won-ki, Korea Cosmetic Ingredients (KCID), International Cosmetic Ingredients (ICID), Food and Drug Administration (FDA).
이상에서 설명한 바와 같이, 테르펜정유의 다양한 이용분야에 대해 연구 및 제품이 개발 및 시판되고 있는 점을 감안 할 때, 상술한 바와 같은 본원 발명의 실시 예에 따른 테르펜정유 추출방법을 이용할 경우, 적은 경비로 대량의 테르펜정유를 추출하여 다가오는 식물성 테르펜정유관련 산업분야의 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되는 것은 당연하다.As described above, in view of the fact that research and products are being developed and marketed in various fields of use of terpene essential oil, when using the terpene essential oil extraction method according to the embodiment of the present invention as described above, Naturally, it is expected that the extraction of a large amount of terpene oils will greatly contribute to the development of the industry related vegetable terpene oils.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 식물성 테르펜정유 추출방법에 따르면, 짧은 시간 내에 대량의 천연 식물성 테르펜정유를 추출할 수 있다. 또한, 종래에 비해 테르펜정유의 추출효율을 높일 수 있다.As described above, according to the vegetable terpene essential oil extraction method according to an embodiment of the present invention, a large amount of natural vegetable terpene essential oil can be extracted within a short time. In addition, it is possible to increase the extraction efficiency of terpene essential oil compared with the prior art.
따라서, 테르펜정유추출에 따른 시간 및 비용을 절감하여 생산단가를 낮춤으로서, 저가의 테르펜정유 관련제품을 일반 소비자에게 제공할 수 있다는 이점이 있다.Therefore, by reducing the production cost by reducing the time and cost of terpene oil extraction, there is an advantage that can provide a low-cost terpene oil-related products to the general consumer.
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