KR100490475B1 - Combined absorbent for maintaining the agricultural freshness - Google Patents

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KR100490475B1 KR10-2002-0058610A KR20020058610A KR100490475B1 KR 100490475 B1 KR100490475 B1 KR 100490475B1 KR 20020058610 A KR20020058610 A KR 20020058610A KR 100490475 B1 KR100490475 B1 KR 100490475B1
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Abstract

본 발명은 소성한 천연 제올라이트, 은이 담지된 천연 제올라이트, 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트 및 활성탄으로 이루어진 농작물의 선도 유지용 복합 흡착제를 개시한다.The present invention Disclosed is a composite adsorbent for freshness maintenance of a crop consisting of calcined natural zeolite, silver-supported natural zeolite, calcium chloride-supported natural zeolite and activated carbon.

본 발명의 복합 흡착제를 농작물의 포장 용기내에 넣으면, 농작물의 장기간 선도를 유지할 수 있다. If the composite adsorbent of the present invention is placed in the packaging container of the crop, the freshness of the crop can be maintained for a long time.

Description

농작물 선도 유지용 복합 흡착제 {COMBINED ABSORBENT FOR MAINTAINING THE AGRICULTURAL FRESHNESS} Composite adsorbent for maintaining crop freshness {COMBINED ABSORBENT FOR MAINTAINING THE AGRICULTURAL FRESHNESS}

본 발명은 농작물의 선도를 유지시키기 위한 복합 흡착제에 관한 것이다. 더 상세히는, 소성한 천연 제올라이트, 은을 담지한 천연 제올라이트, 염화칼슘을 담지한 천연 제올라이트 및 활성탄을 혼합하여 농작물과 함께 포장용기 내에 넣어 농작물의 선도를 장시간 유지시키는 복합 흡착제에 관한 것이다. The present invention relates to a composite adsorbent for maintaining the freshness of the crop. More specifically, the present invention relates to a composite adsorbent which mixes calcined natural zeolites, silver-supported natural zeolites, calcium chloride-supported natural zeolites, and activated carbon and puts them together in a packaging container to maintain the freshness of the crops for a long time.

모체에 붙어 있는 상태에서 충분히 숙성된 과일과 채소가 맛과 영양 측면에서 가장 우수하지만, 대부분 농작물은 생산지로부터 소비자에게 이동에 소요되는 시간을 고려하여 약간 덜 숙성된 상태에서 수확한다. 따라서 수확한 농작물은 보관과 이동 중에 계속 숙성되고, 보관 상태가 좋지 않으면 변질과 부패도 같이 진행된다. 모체에서 분리된 스트레스로 인해 농작물의 저항력이 약화되고, 분리된 부위나 수확이나 이동 중 발생한 상처 부위에서 생성되는 에틸렌으로 인해 숙성과 변질이 촉진된다. 이와 함께 곰팡이와 미생물의 침입도 농작물의 부패를 가속화시킨다. Fruits and vegetables that are sufficiently mature while attached to the mother are best in terms of taste and nutrition, but most crops are harvested slightly under ripened, taking into account the time it takes to travel from the place of origin to the consumer. Therefore, the harvested crops are still ripened during storage and transport, and if the storage conditions are poor, deterioration and decay also occur. The stress separated from the mother weakens the crop's resistance, and the ethylene produced at the separated site or at the wound site during harvesting or migration promotes ripening and alteration. In addition, mold and microbial invasion also accelerate the decay of crops.

농작물은 신선한 상태에서 소비자에게 제공되어야 하기 때문에 수확 후 숙성이나 변질은 가급적 억제되어야 한다. 농작물의 숙성이나 변질을 촉진하는 물질로는 신진대사에 필요한 산소와 수분, 그리고 성장호르몬인 에틸렌 등이 있다. 이밖에도 이산화탄소도 농작물의 변질을 촉진한다는 주장이 있으나, 객관적인 검증은 이루어지지 않았다. 이와 함께 미생물과 곰팡이 등 역시 농작물의 부패와 변질에 영향이 크다. 이러한 물질이나 생물 외에도 온도나 습도 등도 농작물의 신진대사나 부패에 영향이 크다. 숙성이나 부패 역시 생물의 생리활동이기 때문에 온도와 습도가 적절해야 빠르게 진행되기 때문이다. 앞에 열거한 물질이나 인자 등은 독자적으로도 숙성이나 부패에 기여하지만, 이들간에 교호작용도 있어 이들이 농작물의 숙성과 부패에 미치는 영향은 매우 복잡하다.Since crops should be provided to consumers in fresh condition, ripening or alteration after harvesting should be restrained as much as possible. Substances that promote ripening or alteration of crops include oxygen and moisture required for metabolism and ethylene, a growth hormone. In addition, there are claims that carbon dioxide also promotes the deterioration of crops, but no objective verification has been made. In addition, microorganisms and fungi also have a great effect on the decay and deterioration of crops. In addition to these substances and organisms, temperature and humidity also affect the metabolism and decay of crops. Aging or decay is also a physiological activity of living things, because the proper temperature and humidity is fast. The substances and factors listed above contribute to the ripening and decay independently, but there is also an interaction between them, and their effects on the ripening and decay of crops are very complicated.

따라서, 농작물의 숙성과 부패를 억제하여 신선도를 유지하려면, 위에 언급한 물질을 제거하거나 온도와 습도를 적절하게 유지하여야 한다. 신진대사에 필요한 산소를 제거하여 숙성이나 부패를 원천적으로 억제하기 위하여, 질소나 아르곤을 농작물의 포장용기에 주입하여 산소를 배제한다. 수분을 제거하여도 농작물의 신진대사가 늦추어지고, 미생물이나 곰팡이의 번식이 억제되어 농작물의 선도가 오랫동안 유지될 수 있다. 이와 함께 온도가 낮아지면 농작물의 생리활동이 저하되어 숙성이나 변질이 지연되므로, 선도를 유지시키는 방법으로 저온보관 방법이 광범위하게 사용되고 있다. 이외에도 농작물의 성장호르몬인 에틸렌을 제거함으로써 숙성을 지연시켜 선도를 유지시킬 수도 있다. 에틸렌의 발생속도와 에틸렌에 대한 감수성은 농작물에 따라 다르긴 하지만, 단감, 귤, 배, 자두 등에서는 에틸렌이 많이 발생되고 감수성 역시 높아 에틸렌의 제거가 농작물의 선도 유지에 효과적이라고 알려져 있다. 이산화탄소의 제거 역시 농작물의 선도 유지에 기여한다는 주장도 있으나, 확실하지 않다.Therefore, in order to maintain the freshness by suppressing the ripening and decay of crops, it is necessary to remove the above-mentioned substances or to maintain the temperature and humidity properly. In order to eliminate the oxygen required for metabolism and to prevent ripening or decay at the source, nitrogen or argon is injected into the packaging of the crop to exclude oxygen. The removal of water slows down the metabolism of crops, inhibits the growth of microorganisms and molds, and can keep crop fresh for a long time. At the same time, when the temperature is lowered, the physiological activity of the crop is lowered, so that ripening or deterioration is delayed, and thus, low temperature storage is widely used as a method of maintaining freshness. In addition, by removing ethylene, a growth hormone of crops, it is possible to delay ripening and maintain freshness. Although the rate of ethylene generation and susceptibility to ethylene vary depending on the crops, it is known that sweet persimmons, tangerines, pears, plums, etc. generate a lot of ethylene and have high susceptibility. Some argue that removal of carbon dioxide also contributes to maintaining crop freshness, but it is not clear.

수확한 농작물을 저온에서 보관하는 방법이 선도 유지 방법으로 가장 널리 이용되고 있다. 생리활동을 늦추어 숙성이나 변질을 지연시킬 뿐 아니라, 미생물이나 곰팡이의 번식도 억제하고, 농작물의 종류에 관계없이 널리 사용할 수 있어 효과적이다. 그러나 지나치게 낮은 온도에서 농작물을 보관하면 비가역적인 손상도 일어날 수 있어 냉각만으로 선도를 유지하는 데는 한계가 있다. 또 저온을 유지하는데 비용이 많이 들기 때문에 소요 경비도 감안하여야한다. 따라서 저온보관 방법은 냉각에 소요되는 시설투자비로 인해 작은 단위로 포장된 농작물의 단기간 저장에는 적용하기 어려운 반면, 장기간 보관을 목적으로 하는 대형 저장 시설에 적절하다. Storage of harvested crops at low temperature is the most widely used as a leading maintenance method. It not only delays physiological activity and delays ripening and deterioration, but also suppresses the growth of microorganisms and molds, and can be used widely regardless of the type of crop. However, storing crops at too low a temperature can also cause irreversible damage, which limits the freshness of the freshness alone. In addition, it is expensive to maintain the low temperature, so the cost should be taken into account. Therefore, the low temperature storage method is difficult to apply for short-term storage of crops packaged in small units due to the facility investment cost for cooling, but is suitable for large storage facilities for long-term storage.

농작물이 들어 있는 용기나 보관 시설의 공기를 질소나 아르곤으로 교체하여 산소를 제거하는 방법도 선도 유지에 효과적이다. 이 방법은 대규모 시설에도 적용할 수 있고 소규모로 포장된 농작물에도 적용할 수 있으나, 효과가 그리 크지 않으며 수분 포화로 인한 부패 우려가 커서 널리 사용되지 않는다.The removal of oxygen by replacing the air in containers or storage facilities with crops with nitrogen or argon is also effective in maintaining freshness. This method can be applied to large-scale installations and to small-scale packaged crops, but is not very effective and is not widely used due to the high risk of corruption due to water saturation.

농작물이 들어 있는 보관 용기나 시설에서 수분을 제거하는 방법도 농작물의 선도 유지에 효과적이다. 수분을 적절히 제거하면 농작물의 생리활동이 저하되고, 미생물과 곰팡이의 번식이 억제된다. 그러나 과도하게 수분을 제거하면 농작물의 맛과 향이 손상되고, 표면의 상태 변화를 초래하여 상품 가치가 저하된다.The removal of moisture from storage containers or facilities containing crops is also effective in maintaining freshness of crops. Appropriate removal of water reduces the physiological activity of crops and inhibits the growth of microorganisms and fungi. Excessive moisture removal, however, impairs the taste and aroma of the crops and results in a change in surface condition, resulting in a loss of commodity value.

식물의 성장호르몬인 에틸렌을 제거하는 방안도 농작물의 선도 유지에 효과적이어서, 저장 중이거나 이송중인 농작물에서 발생하는 에틸렌을 제거하는 다양한 방법이 제안되어 응용되고 있다. 소규모로 밀봉 포장한 농작물에 과망간산칼륨이 들어 있는 제습제를 넣어 활성화된 산소를 제공하여, 에틸렌을 이산화탄소와 물로 완전 산화시켜 제거한다. 과망간산칼륨을 사용하면 에틸렌의 제거 효과는 확실하나, 강력한 산화제인 과망간산칼륨은 그 자체가 매우 유독한 물질이기 때문에 농작물과 접촉이 우려되는 상황에서 사용이 엄격히 규제되고 있다. 유기물을 선택적으로 흡착하는 활성탄을 농작물과 함께 포장하여 에틸렌을 흡착시켜 제거할 수 있다. 습도가 낮은 조건에서는 에틸렌이 활성탄에 다량 흡착되므로 에틸렌을 안전하게 제거할 수 있다. 그러나 대부분 농작물에서는 물이 증발하므로 밀봉 포장된 용기 내부가 수증기로 포화되고, 이 상태에서는 활성탄에 물이 흡착되면서 에틸렌이 탈착되어 활성탄의 에틸렌 제거 기능은 없어지게 된다. 이외에도 광촉매를 이용하여 공기 중의 산소로 에틸렌으로 산화시켜 제거하기도 한다. 광원에 소요되는 전력 이외에 별도 비용이나 반응물이 필요하지 않고 장기간 안정하게 사용할 수 있어 매우 효과적이다. 그러나 광촉매는 시설투자비와 광촉매 자체가격으로 인해 소규모로 포장된 농작물에는 적용할 수 없고, 대형 저장 시설에서 에틸렌을 제거하는 데 적절하다. 연소 촉매를 이용하여 저온에서 낮은 농도의 에틸렌을 완벽하게 연소시켜 제거할 수도 있다. 에틸렌을 매우 빠르고 확실하게 제거할 수 있으나, 연료비용과 안정성이 부담이 된다. The method of removing ethylene, which is a growth hormone of plants, is also effective in maintaining freshness of crops, and various methods for removing ethylene generated from crops being stored or transported have been proposed and applied. Small-scale sealed packaging crops contain a dehumidifying agent containing potassium permanganate to provide activated oxygen. The ethylene is completely oxidized and removed with carbon dioxide and water. Potassium permanganate is an effective removal of ethylene, but its potent oxidizer, potassium permanganate, is itself a very toxic substance and is therefore strictly regulated in situations where contact with crops is a concern. Activated carbon, which selectively adsorbs organic matter, may be packaged together with the crops to remove ethylene by adsorbing. Under low humidity conditions, ethylene is adsorbed on activated carbon in large quantities, so ethylene can be safely removed. However, in most crops, water evaporates, so the sealed container is saturated with water vapor. In this state, water is adsorbed on activated carbon, so that ethylene is desorbed, thereby eliminating ethylene removal of activated carbon. In addition, a photocatalyst is used to oxidize and remove ethylene with oxygen in the air. In addition to the power required for the light source, it does not require any additional cost or reactants and is very effective because it can be used stably for a long time. However, photocatalysts are not applicable to small-packaged crops due to facility investment costs and the cost of photocatalysts themselves, and are suitable for removing ethylene from large storage facilities. Combustion catalysts can also be used to completely remove low concentrations of ethylene at low temperatures. Ethylene can be removed very quickly and reliably, but fuel costs and stability are burdensome.

신선도 유지를 위해서는 미생물이나 곰팡이의 번식을 억제해야 하지만, 잔류 농약의 독성으로 인해 저장 농작물에는 농약 살포가 엄격히 규제되고 있다. 항균성을 갖춘 포장재로 농작물을 포장하기도 하나, 선도 유지에 기여하는 효과는 정량적으로 검증되지 않았다. In order to maintain freshness, it is necessary to suppress the growth of microorganisms and molds, but the application of pesticides to storage crops is strictly regulated due to the toxicity of residual pesticides. Although the crops are packaged with antimicrobial packaging, their contribution to maintaining freshness has not been quantitatively verified.

이처럼 수확한 농작물의 선도를 유지하기 위해서 매우 다양한 방법이 운용되고 있지만, 신선도 유지 효과를 정량적으로 검증하기는 아주 어렵다. 같은 종류라 해도 수확 장소나 시기에 따라서 농작물의 상태가 상당히 다르기 때문이다. 겉으로는 같아 보여도 개체마다 숙성 또는 변질 정도가 크게 달라서 선도 유지제의 기능을 객관적으로 입증하기 어렵다. 또 여러 인자가 동시에 숙성이나 변질에 관여하므로, 선도 유지제의 기능을 정량적으로 추정하기도 쉽지 않다. Although various methods are used to maintain the freshness of these harvested crops, it is very difficult to quantitatively verify the freshness maintenance effect. Even if they are of the same type, the conditions of the crops vary considerably depending on the place and time of harvest. Although seemingly the same, the degree of aging or deterioration varies greatly from individual to individual, making it difficult to objectively demonstrate the function of the freshener. In addition, since several factors are involved in aging or deterioration at the same time, it is not easy to quantitatively estimate the function of the leading oil.

이러한 불확실성에도 불구하고 농작물의 보관과 이송 중 선도 유지는 농작물의 가치 유지에 절대적이기 때문에, 여러 가지 선도 유지 방법이 같이 운용되고 있다. 대규모 시설에서는 수확한 농작물의 신진대사를 늦추고 곰팡이나 미생물의 번식을 억제하기 위해 저온에서 보관함과 동시에 흡착제와 광촉매 등을 이용하여 에틸렌과 물을 제거한다. 소규모로 포장한 농작물에는 제습과 에틸렌 제거를 위해 합성제올라이트 A와 활성탄을 혼합한 흡착제를 사용하기도 한다. 에틸렌과 물은 농작물의 숙성과 변질을 촉진하기 때문에, 이러한 선도 유지제의 투입은 포장되어 있는 농작물의 신선 상태 유지에 도움이 된다. 그러나 밀봉 포장 상태에서는 농작물에서 수분이 증발되어 내부 습도가 높아져 포화 단계에 이를 수 있으므로, 활성탄에 물이 흡착되면서 흡착된 에틸렌이 모두 탈착되는데 에틸렌 제거에 의한 선도 유지 기능을 상실할 수도 있다. Despite these uncertainties, leading freshness during storage and transportation of crops is crucial to maintaining the value of the crops. In large facilities, ethylene and water are removed using adsorbents and photocatalysts while being stored at low temperatures to slow down the metabolism of harvested crops and suppress the growth of mold and microorganisms. Small-scale crops may use adsorbents mixed with synthetic zeolite A and activated carbon for dehumidification and ethylene removal. Since ethylene and water promote ripening and deterioration of crops, the addition of these fresheners helps to maintain the freshness of the packaged crops. However, in the sealed packaging state, the moisture is evaporated from the crops and the internal humidity may be increased, leading to a saturation step. As the water is adsorbed on the activated carbon, all of the adsorbed ethylene is desorbed.

이러한 사항을 종합하면 물과 에틸렌을 많이 흡착하여 습도와 에틸렌 농도를 낮게 유지하면서도 곰팡이나 미생물의 증식을 억제할 수 있는 복합 흡착제가 농작물의 선도 유지에 효과적인 것으로 정리할 수 있다.Taken together, it can be concluded that a complex adsorbent that can adsorb a lot of water and ethylene to keep the humidity and ethylene concentration low, while suppressing the growth of mold and microorganisms, is effective in maintaining the freshness of crops.

농작물은 유통과정에서 영양과 맛의 손실을 최소화하여 신선한 상태로 소비자에게 제공되어야 한다. 따라서 농작물의 선도 유지는 농가의 소득 증대라는 일차적 효과 외에도 생산한 농작물을 제대로 이용하고 폐기처분으로 인한 손실을 줄일 수 있다는 점에서 국가적으로도 아주 중요하다. 그러나 농작물의 종류와 상태에 따라 숙성과 부패 속도가 크게 다르고, 주변 여건에 대한 감수성에도 차이가 커서 모든 농작물에 적용 가능한 효과적인 선도 유지 방법을 개발하기는 어렵다. 더욱이 보관 대상 농작물의 규모나 기간에 따라 적절한 선도 유지 방법이 다르기 때문에 모든 경우를 일반화하기는 어렵다. 이 발명에서는 10 ㎏ 단위 또는 이보다 소규모 단위로 포장되어 판매되는 채소나 과일의 신선도를 일정 기간 유지시키는 데 기여할 수 있는 선도 유지제 제조 방법을 고안하였다. Crops should be provided to consumers in a fresh state with minimal loss of nutrition and taste during distribution. Therefore, maintaining the freshness of crops is very important nationally in that it can use the crops produced and reduce the losses from disposal, in addition to the primary effect of increasing farm income. However, it is difficult to develop an effective freshness maintenance method applicable to all crops because the rate of ripening and decay varies greatly according to the type and condition of crops, and the sensitivity to surrounding conditions is also different. Moreover, it is difficult to generalize all cases because the proper freshness maintenance method depends on the size and duration of the crop to be stored. The present invention has devised a method for producing a leading oil and fat that can contribute to maintaining the freshness of vegetables or fruits that are packaged and sold in units of 10 kg or smaller.

농작물의 숙성이나 부패 역시 생물학적 반응이기 때문에 저온 보관이나 산소 제거가 효과적이다. 그러나 유통과정에서 농작물을 연속적으로 저온에서 보관하는 데는 한계가 있다. 더욱이 산소 제거를 위해 밀봉 상태로 보관하면 습도 상승으로 부패를 촉진할 수 있어 산소 제거 방법의 효과 역시 확실하지 않다. 이런 경우에는 물과 에틸렌을 동시에 제거할 수 있는 흡착제를 농작물과 함께 넣어 농작물의 부패와 변질을 억제하는 게 바람직하다. 저습 조건에서 에틸렌을 많이 흡착하고 다습 조건에서도 에틸렌을 비가역적으로 흡착하여, 수증기로 포화되어도 에틸렌의 일부가 탈착되지 않고 남아 있는 흡착제가 바람직하다. Aging and decay of crops are also biological reactions, so cold storage and oxygen removal are effective. However, there is a limit to the continuous storage of crops at low temperatures during distribution. Moreover, when stored in a sealed state for oxygen removal, the decay can be promoted by rising humidity, so the effect of the oxygen removal method is also unclear. In this case, it is preferable to put the adsorbent which can remove water and ethylene at the same time with the crop to suppress the corruption and deterioration of the crop. Adsorbents are preferably adsorbed a lot of ethylene under low humidity conditions and irreversibly adsorbs ethylene even under high humidity conditions, so that part of the ethylene is not desorbed even when saturated with water vapor.

이를 위해서는 소량으로도 수분을 다량 흡착하여 습도를 낮게 유지할 수 있는 흡착제가 필요하다. 또 이 흡착제는 에틸렌도 함께 많이 흡착할 수 있어야 한다. 특히 습도가 높은 상태에서도 에틸렌을 가급적 많이 흡착할 수 있어야 효과적이다. 그러나 단감 등 완전 밀봉 상태로 보관하는 소수의 농작물을 제외하고는 대부분 농작물은 통풍이 가능하도록 포장되어 있으므로, 장마철이나 특수한 여건 외에는 포화 습도에 이르지 않는다. 따라서 물을 많이 흡착할 수 있는 흡착제를 사용하면 제습 능력을 증대와 함께 에틸렌 제거 기능도 같이 발현시킬 수 있다. 물을 많이 제거하여 포장된 농작물이 포화 습도에 이르지 않도록 제습하는 방법은 물을 제거하는 기능과 함께 에틸렌 제거 기능을 유지시킬 수 있어 선도 유지에 매우 중요하다. To this end, an adsorbent capable of adsorbing a large amount of moisture even in a small amount can maintain a low humidity. This adsorbent should also adsorb a lot of ethylene. In particular, it is effective to adsorb as much ethylene as possible even in high humidity conditions. However, except for a few crops that are kept in a completely sealed state such as sweet persimmon, most crops are packaged for ventilation, so that they do not reach saturated humidity except during the rainy season or special conditions. Therefore, the use of an adsorbent capable of adsorbing a large amount of water can increase the dehumidification capacity and express the ethylene removal function. The method of dehumidifying a lot of water so that the packaged crops do not reach saturated humidity is very important for maintaining freshness as it can maintain water removal as well as water removal.

딸기처럼 미생물이나 곰팡이에 의해 아주 쉽게 부패되는 농작물도 있다. 이러한 농작물에는 물이 많이 들어 있어 제습방법으로 선도를 유지하기 어려울 뿐 아니라, 외부에서 유입되는 미생물이나 곰팡이에 의해 쉽게 부패 변질된다. 따라서 이들의 번식을 억제할 수 있어야 선도가 유지된다. 흡착제에 곰팡이와 미생물에 대한 항균 기능이 첨가되면 농작물의 선도 유지제로서 성능이 크게 향상될 수 있다. Some crops, like strawberries, are easily rotted by microorganisms or fungi. These crops contain a lot of water, so it is difficult to maintain freshness by dehumidification methods, and is easily deteriorated by microorganisms or molds introduced from the outside. Therefore, the freshness must be maintained to suppress their reproduction. The addition of antimicrobial activity against fungi and microorganisms to the adsorbent can greatly improve the performance as a leading maintenance agent for crops.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 물과 에틸렌을 강하게 많이 흡착할 수 있을 뿐 아니라 동시에 항균 능력을 가진 복합 흡착제를 수확한 과일이나 채소에 사용하여 본 바, 과일이나 채소의 선도가 장시간 유지될 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다. In order to solve the above problems, the present inventor can not only strongly adsorb a lot of water and ethylene, but also use a composite adsorbent having antimicrobial ability to harvested fruits or vegetables, so that the freshness of the fruits or vegetables is maintained for a long time. It has been found that the present invention can be completed.

이 발명에서는 농작물의 선도 유지를 위하여 수분과 에틸렌을 제거할 수 있으면서도 동시에 항균 능력이 있는 복합 흡착제 제조방법을 고안하였다. 에틸렌을 많이 흡착할 수 있으면서도 항균성이 강한 은 또는 구리가 담지된 천연 또는 합성 제올라이트, 수분을 많이 흡착할 수 있도록 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트 에틸렌의 흡착량을 증대시키고 물에 의한 에틸렌 탈착을 지연시키기 위해 중화 처리하거나 항균 기능 부여를 위해 은을 담지한 활성탄을 일정 비율로 혼합하여 제조한 복합 흡착제에는 농작물의 선도 유지제로서 효과가 컸다. In the present invention, a method for producing a composite adsorbent that can remove moisture and ethylene while simultaneously maintaining antibacterial activity is designed to maintain the freshness of the crop. To increase the adsorption amount of natural or synthetic zeolite loaded with silver or copper with strong antibacterial ability while adsorbing a lot of ethylene, and natural zeolite ethylene loaded with calcium chloride to adsorb a lot of moisture and to delay ethylene desorption by water. The composite adsorbent prepared by mixing a certain ratio of activated carbon carrying silver to neutralize or to provide antibacterial function was effective as a leading oil retainer of crops.

천연 제올라이트를 200℃에서 배기하여 수분을 제거한 후에는 에틸렌에 노출시켜도 상온에서는 에틸렌이 거의 흡착되지 않는다. 그러나 은을 담지하면 에틸렌의 흡착량이 현저히 증가한다. 은의 담지로 인한 에틸렌의 흡착량 증가는 점토에 은을 담지했을 때도 뚜렷이 나타난다. [1] 수증기에 노출되면 제올라이트가 친수성이므로 인해 물이 흡착되면서 에틸렌이 상당량 탈착하지만, 상대습도가 70% 이하에서는 흡착한 에틸렌의 40%가 탈착되지 않고 남아 있다. 상대습도가 90% 근처에 이르러도 흡착된 에틸렌이 15% 정도가 남아 있을 만큼 은의 담지로 에틸렌의 흡착이 강해진다. 본 발명에 사용되는 은을 담지한 천연 제올라이트의 질산은의 담지량은 0.5중량% 내지 2.0중량%이 바람직하다. 질산은의 담지량이 많아지면 은의 분산도가 낮아져 질산은을 2.0중량% 이상으로 담지하여도 질산은을 0.5중량% 담지한 시료에 비해 은의 담지 효과인 에틸렌 흡착량이 크게 높아지지 않고, 0.5중량% 미만으로 담지한 천연 제올라이트의 경우에는 상온에서 에틸렌의 흡착량이 현저하게 떨어지는 경우가 있다. After the natural zeolite is evacuated at 200 ° C. to remove moisture, ethylene is hardly adsorbed at room temperature even when exposed to ethylene. However, supporting silver significantly increases the adsorption amount of ethylene. The increase in ethylene adsorption due to silver loading is also evident when silver is supported on clay. [1] When exposed to water vapor, zeolites are hydrophilic, so that water adsorbs and ethylene is desorbed. However, at relative humidity below 70%, 40% of adsorbed ethylene remains undesorbed. Even when the relative humidity reaches around 90%, the adsorption of ethylene is enhanced by the support of silver so that about 15% of the adsorbed ethylene remains. The supported amount of silver nitrate of the natural zeolite carrying silver used in the present invention is preferably 0.5% by weight to 2.0% by weight. When the amount of silver nitrate is increased, the dispersion of silver is lowered. Even though silver nitrate is supported at 2.0 wt% or more, the amount of ethylene adsorption, which is a supporting effect of silver, is not significantly increased, but is less than 0.5 wt%, compared to the sample supporting silver nitrate at 0.5 wt%. In the case of natural zeolite, the adsorption amount of ethylene may remarkably fall at room temperature.

제올라이트는 그 자체로도 물을 다량 흡착하지만 염화칼슘을 담지하면 제습 능력이 크게 향상된다. 그러나 염화칼슘이 제올라이트의 세공 내에 담지되어야 습도가 아주 높은 상태에서도 표면이 젖지 않아서 농작물을 오염시키지 않을 수 있어 안전하게 사용할 수 있다. 염화칼슘 담지로 제습 능력이 증진되면 물을 제거하기 위해 필요한 제올라이트의 소요량이 줄어들어서 선도 유지제의 사용량을 줄일 수 있을 뿐 아니라 가격도 낮출 수 있다. 본 발명에서의 염화칼슘의 담지량은 5중량% 내지 30중량%, 더욱 바람직하기로는 5중량% 내지 20중량%이다. 염화칼슘의 담지량은 제습제의 사용 목적에 따라 달라지는데, 비교적 건조한 조건에서 많은 양의 물을 제거하는 경우에는 40중량%정도를 천연 제올라이트에 담지시켜서 사용할 수도 있으나, 30중량%이상 담지하면 습도가 아주 높은 조건에 오랫동안 노출되면 염화칼슘의 조해현상으로 표면이 젖게 되는 경우가 있다. 그러므로, 염화칼슘 담지량이 많으면 제습효과가 높아지지만, 표면의 젖음 현상으로 선도를 유지하려는 대상 식품의 상태를 저하시킬 수도 있어 20중량%이하가 더욱 바람직하다. 그리고 5중량% 미만이면, 염화칼슘을 담지한 경우 제습효과가 낮아 선도 유지용으로 적합하지 않다.Zeolite adsorbs a large amount of water by itself, but supporting calcium chloride greatly improves the dehumidification capacity. However, the calcium chloride must be supported in the pores of the zeolite so that even if the humidity is very high, the surface will not get wet, so that it will not contaminate the crops and thus can be used safely. Improved dehumidification capacity with calcium chloride support reduces the amount of zeolite needed to remove water, which can reduce the amount of lead oil used and lower the price. The supported amount of calcium chloride in the present invention is 5% by weight to 30% by weight, more preferably 5% by weight to 20% by weight. The amount of calcium chloride depends on the purpose of use of the dehumidifying agent.In the case of removing a large amount of water in a relatively dry condition, about 40% by weight may be used in natural zeolite, but if it is more than 30% by weight, the humidity is very high. Prolonged exposure may cause the surface to get wet due to deliquescent of calcium chloride. Therefore, if the amount of calcium chloride supported is large, the dehumidification effect is increased, but the state of the target food to maintain freshness due to the surface wet phenomenon may be lowered, more preferably 20% by weight or less. If less than 5% by weight, the dehumidification effect when calcium chloride is supported is not suitable for freshness maintenance.

은은 항균성이 있는 물질로 잘 알려져 있다. [2] 미세 크기로 분열된 은은 강력한 살균 기능이 있으면서도 인체에 전혀 해롭지 않아 다양한 목적의 항균제로 사용되고 있다. 활성탄에 은을 담지하면 외부로부터 미생물이나 곰팡이의 유입을 억제할 수 있어 선도 유지에 기여할 수 있다. 본 발명에 사용되는 은을 담지한 활성탄의 질산은의 담지량은 0.5중량% 내지 2.0중량%가 바람직하다. 질산은의 담지량이 많아지면 은의 분산도가 낮아져 질산은을 2.0중량% 이상으로 담지하여도 질산은을 0.5중량% 담지한 시료에 비해 선도유지에 있어 큰 차이가 없고, 0.5중량% 미만으로 담지한 경우에는 항균효과가 떨어지는 경우가 있다.본 발명은 상술한 에틸렌을 많이 흡착할 수 있으면서도 항균성이 강한 은이 담지된 천연 제올라이트, 수분을 많이 흡착할 수 있도록 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트, 활성탄을 20∼40: 30∼50: 20∼40의 중량비로 혼합하여 제조한 복합 흡착제가 농작물의 선도 유지제로서 효과가 가장 커서 바람직하다 Silver is well known for its antimicrobial properties. [2] Finely divided silver is used as an antibacterial agent for various purposes because it has strong sterilization function and is not harmful to the human body at all. Carrying silver on activated carbon can suppress the influx of microorganisms and mold from the outside and contribute to freshness. The supported amount of silver nitrate of the activated carbon carrying silver used in the present invention is preferably 0.5% by weight to 2.0% by weight. When the amount of silver nitrate is increased, the dispersion of silver becomes low, and even though silver nitrate is supported by 2.0 wt% or more, there is no significant difference in freshness compared to the sample carrying silver nitrate by 0.5% by weight. The present invention may be inferior. The present invention provides a natural zeolite supported by silver which is capable of adsorbing a lot of ethylene while having strong antibacterial properties, a natural zeolite supported by calcium chloride to adsorb a large amount of water, and activated carbon from 20 to 40: 30 to 30 A composite adsorbent prepared by mixing at a weight ratio of 50:20 to 40 is most preferable because it has the greatest effect as a freshness maintaining agent of crops.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely.

실시예 1.Example 1.

경북 영일만 부근에서 채광한 천연 제올라이트에는 보통 모더나이트와 클리놀타이로라이트 등 제올라이트 성분이 상당히 많이 들어 있다. 산지와 채광 위치에 따라 이들의 함량은 다르지만, 보통 40∼60% 정도로 추정되고 있다. 표면적이 30 m2/g이고 입자 크기가 1.7∼2.8 ㎜인 천연제올라이트를 200℃에서 4시간 정도 소성하면 흡착되어 있는 물이 대부분 제거되고, 혼재되어 있는 탄산염 일부가 분해된다.Natural zeolites mined near Yeongil Bay in Gyeongsangbuk-do usually contain significant amounts of zeolite components such as mordenite and clinol tyrolite. The content varies depending on the place of origin and the location of mining, but it is generally estimated to be 40-60%. When the natural zeolite having a surface area of 30 m 2 / g and a particle size of 1.7 to 2.8 mm is calcined at 200 ° C. for about 4 hours, most of the adsorbed water is removed and some of the mixed carbonate is decomposed.

소성한 후, 냉각한 천연 제올라이트에 염화칼슘을 담지시켜 천연 제올라이트의 제습 능력을 획기적으로 증진시켰다. 염화칼슘 100g을 물 1ℓ에 녹여 만든 용액 1ℓ를 소성한 천연 제올라이트 1kg에 살포한 후 100℃에서 2시간 건조하였다. 이어서 200∼400℃에서 2∼4시간 소성하여 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트를 제조하였다. After firing, calcium chloride was supported on the cooled natural zeolite to drastically enhance the dehumidifying ability of the natural zeolite. 1 g of a solution prepared by dissolving 100 g of calcium chloride in 1 l of water was sprayed onto 1 kg of calcined natural zeolite and dried at 100 ° C. for 2 hours. Subsequently, calcining was carried out at 200 to 400 ° C. for 2 to 4 hours to prepare a natural zeolite loaded with calcium chloride.

도 1에 염화칼슘 담지로 인한 천연 제올라이트의 제습 능력 향상 효과를 비교하여 나타내었다. 1 shows a comparison of the effect of improving the dehumidification capacity of natural zeolite due to calcium chloride loading.

25℃ 포화 염화암모늄 용액의 평형 수증기압에서 물이 흡착됨에 따라 질량이 증가하는 정도를 측정한 결과이다. 2일간 수증기에 노출시켰을 때 천연 제올라이트 1g당 물 흡착량은 0.08g이지만, 염화칼슘을 10중량% 담지된 천연 제올라이트의 물 흡착량은 0.2g으로 염화칼슘 담지로 물 흡착량이 크게 증가한다. 200℃에서 소성한 천연 제올라이트의 물 흡착량은 0.35g으로 매우 많으나, 표면이 젖어서 염화칼슘이 용출될 수 있으므로 농작물의 선도 유지제로 사용하기는 곤란하다. 반면 온도를 높여 400℃에서 소성하면 흡착량은 작아지나 표면은 젖지 않는다. 염화칼슘의 담지량이 아주 많거나 소성온도가 낮으면 표면의 젖음 현상이 심하다. 특히 염화칼슘이 제올라이트의 세공이 아닌 표면에 많이 담지되면 흡습 속도가 빠르고 흡착량도 많으나 표면 젖음 현상이 매우 심하다. 따라서 염화칼슘의 담지량과 소성온도는 제습 성능 증진과 함께 사용시 안정성을 함께 고려하여 결정해야 한다. 표면의 젖음 현상이 나타나지 않도록 천연 제올라이트에 염화칼슘을 중량비로 10중량% 정도 담지하고 300℃ 이상에서 소성하면 물의 흡착량은 3배 정도 증가되면서도 또한 습도 상태에서도 젖음 현상이 나타나지 않아 제습에 필요한 천연 제올라이트의 소요량을 1/3 정도로 줄이면서도 안전하게 농작물의 선도 유지제로 사용할 수 있다.This is the result of measuring the degree of mass increase as water is adsorbed at equilibrium steam pressure of 25 ° C saturated ammonium chloride solution. The water adsorption amount per 1 g of natural zeolite is 0.08 g when exposed to water vapor for 2 days, but the water adsorption amount of natural zeolite loaded with 10% by weight of calcium chloride is 0.2 g, which greatly increases the water adsorption amount on calcium chloride. The amount of water adsorption of the natural zeolite calcined at 200 ° C. is 0.35 g, but it is difficult to use it as a freshness maintaining agent of crops because the surface is wet and calcium chloride may elute. On the other hand, if the temperature is raised and fired at 400 ° C., the adsorption amount is small but the surface is not wet. If the amount of calcium chloride supported is very large or the firing temperature is low, the surface wetting phenomenon is severe. In particular, when calcium chloride is supported on the surface of the zeolite rather than the pores, the moisture absorption rate is high and the adsorption amount is high, but the surface wetting phenomenon is very severe. Therefore, the amount of calcium chloride supported and the firing temperature should be determined in consideration of the stability in use with the improvement of dehumidification performance. In order to prevent the surface wetting phenomenon, natural zeolite was loaded with 10% by weight of calcium chloride in a weight ratio, and when calcined at 300 ° C. or higher, the adsorption amount of water increased by three times and the wetness did not appear even in a humidity state. It can be used as a leading maintainer of crops while reducing requirements by one third.

실시예 2.Example 2.

저습 조건에서 에틸렌은 활성탄에 잘 흡착된다. 그러나 습도가 높아지면 활성탄의 극성 흡착점에 물이 흡착되면서 흡착된 에틸렌이 탈착한다. 따라서 활성탄의 에틸렌 제거 기능이 향상되려면 활성탄의 극성 흡착점이 적어져야 한다. 활성탄 제조 원료에 들어 있는 알칼리 물질 중 활성화 과정에서 제거되지 않고 남아 있거나 활성탄의 표면적 증대를 위해 첨가한 수산화칼륨의 잔유물이 극성 활성점으로 작용하므로, 활성탄에 대한 물의 흡착을 억제하기 위해 활성탄산으로 중화처리여 극성 활성점을 없애거나 활성탄에 은을 담지시켜 극성 활성점을 차폐하였다. 은은 극성 흡착점에 선택적으로 담지되어 물의 흡착을 억제할 수도 있고 항균성 기능점이 된다. 진한 염산 30 ㎖를 물 1ℓ에 녹여 만든 염산용액 1ℓ를 활성탄 1㎏이 든 용기에 넣고 2∼4시간 동안 저어주었다. 이어 염산 용액을 따라버린 후 더운물로 활성탄을 세척하여 산으로 중화 처리한 활성탄을 제조하였다. 세척수가 중성이 될 때까지 활성탄을 충분히 씻어 80℃에서 1시간 건조하였다.Under low humidity conditions, ethylene adsorbs well on activated carbon. However, when the humidity increases, the adsorbed ethylene desorbs as water is adsorbed at the polar adsorption point of activated carbon. Therefore, in order to improve the ethylene removal function of activated carbon, the polar adsorption point of activated carbon should be reduced. Residues of potassium hydroxide, which remain unremoved in the activation process or added to increase the surface area of the activated carbon, act as a polar activation point among the alkali materials in the activated carbon manufacturing raw material. The treatment eliminated the polar active site or supported the active carbon to shield the polar active site. Silver may be selectively supported at the polar adsorption point to suppress adsorption of water and become an antimicrobial function point. 30 mL of concentrated hydrochloric acid was dissolved in 1 L of water, and 1 L of hydrochloric acid solution was added to a container containing 1 kg of activated carbon and stirred for 2 to 4 hours. Subsequently, the activated carbon was washed with hot hydrochloric acid and washed with hot water to prepare activated carbon neutralized with acid. The activated carbon was sufficiently washed until the wash water became neutral and dried at 80 ° C. for 1 hour.

질산은 8g을 물 1ℓ에 녹여 만든 질산은 용액 1ℓ를 분무기를 이용하여 활성탄에 살포하였다. 활성탄을 잘 저어주어 질산은 용액이 고르게 살포한 후 80℃에서 2∼4시간 1차 건조하였다. 질소 분위기에서 300℃로 소성하여 산화질소를 제거하고 자기 환원반응을 통해 은을 환원시켰다. 질소를 흘리면서 냉각한 후 상온에서 조심스럽게 공기와 접촉시켜 안정화하여 은이 중량비가 0.5중량% 담지된 활성탄을 제조하였다.1 g of silver nitrate solution made by dissolving 8 g of silver nitrate in 1 l of water was sprayed onto activated carbon using a sprayer. The activated carbon was stirred well and the silver nitrate solution was evenly sprayed and then dried first at 80 ° C. for 2 to 4 hours. It was calcined at 300 ° C. in a nitrogen atmosphere to remove nitrogen oxide, and silver was reduced through a self-reduction reaction. After cooling with flowing nitrogen, the mixture was stabilized by carefully contacting with air at room temperature to prepare activated carbon having a weight ratio of 0.5% by weight.

도 2에는 석영스프링이 설치된 중량식 흡착장치로 측정한 활성탄의 물 흡착성질을 보였다. 처리하지 않은 활성탄에서는 물의 상대압력이 0.5에 이르면 물의 흡착량이 급격히 많아진다. 이에 비해 염산으로 중화 처리하면 물의 흡착량이 급격히 증가하는 상대압력이 0.6으로 높아져 물의 흡착이 억제됨을 보여준다. 은이 담지된 활성탄에서는 상대압력이 0.6이 되여야 물이 흡착될 뿐 아니라 물의 흡착량도 줄어들어서 은 담지가 물의 흡착 억제에 효과적이었다. 물의 흡착이 억제되면 에틸렌의 탈착이 지연되기 때문에 선도 유지제로서 기능은 향상될 수 있다.Figure 2 shows the water adsorption properties of the activated carbon measured by the gravimetric adsorption apparatus equipped with a quartz spring. In untreated activated carbon, when the relative pressure of water reaches 0.5, the amount of adsorption of water rapidly increases. On the other hand, neutralization with hydrochloric acid shows that the relative pressure, which rapidly increases the amount of adsorption of water, increases to 0.6, indicating that the adsorption of water is suppressed. In the silver-supported activated carbon, the relative pressure of 0.6 was not only used to adsorb water but also to reduce the adsorption amount of water. If adsorption of water is suppressed, the desorption of ethylene can be delayed, so that the function as a leading retainer can be improved.

실시예 3.Example 3.

에틸렌의 흡착은 물의 흡착과 연계되어 있기 때문에 선도 유지제로서 기능 평가를 위해서는 수분 존재하에서 에틸렌의 흡착성질을 측정하여야 한다. 따라서, 상대습도를 달리해가며 에틸렌의 흡착성능을 비교하였다. 습도 변화에 따른 에틸렌 농도 변화를 측정할 수 있어, 실제 조건에서 에틸렌 제거 효과도 예측할 수 있다. 흡착제 충전관에 제조한 흡착제를 2∼10g 넣고 가열기를 설치하여 200℃에서 2시간 배기하여 흡착된 물이나 이산화탄소 등을 모두 탈착시킨다. 가열기를 제거한 후 순환 항온조에 연결된 온도조절용 수조를 설치하므로 흡착제의 온도를 일정하게 유지하였다. 이어 질소에 희석된 에틸렌 기체를 공급하여 에틸렌 저장고에 채운다. 일정한 초기조건에 이르면 밸브를 열어 흡착제에 에틸렌이 흡착되는 현상을 조사한다. 온도를 조절하거나 에틸렌의 분압을 조절하여 에틸렌의 농도 변화를 측정하여 에틸렌의 흡착량을 계산한다. 흡착 평형이 이루어진 후 주사기로 물을 주입해주어 습도를 조절한다. 물 주입에 따른 에틸렌의 탈착을 직접 연결된 가스크로마토그래프로 에틸렌의 농도 변화를 측정하여 조사한다.Since the adsorption of ethylene is linked to the adsorption of water, it is necessary to measure the adsorption properties of ethylene in the presence of moisture for functional evaluation as a leading maintenance agent. Therefore, the adsorption performance of ethylene was compared with different relative humidity. It is possible to measure the change in ethylene concentration according to the change in humidity, and predict the effect of ethylene removal under actual conditions. 2 to 10 g of the adsorbent prepared in the adsorbent packing tube was placed, and a heater was installed to exhaust the adsorbent from water and carbon dioxide for 2 hours at 200 ° C. After removing the heater, a temperature control tank connected to a circulating thermostat was installed to maintain a constant temperature of the adsorbent. The ethylene gas diluted with nitrogen is then supplied to fill the ethylene reservoir. When the initial condition is reached, the valve is opened to investigate the adsorption of ethylene on the adsorbent. By adjusting the temperature or by adjusting the partial pressure of ethylene, the adsorption amount of ethylene is calculated by measuring the change in concentration of ethylene. After the equilibrium of adsorption, water is injected into the syringe to control the humidity. Desorption of ethylene with water injection is investigated by measuring the change in concentration of ethylene with a directly connected gas chromatograph.

도 3에 활성탄과 은이 담지된 천연 제올라이트에 에틸렌이 흡착되고 물에 의해 에틸렌이 탈착되는 과정을 나타냈다. 25℃에서 에틸렌이 활성탄에 흡착되면서 에틸렌 농도는 55 ppm에서 25 ppm으로 낮아진다. 이 농도 변화는 천연 제올라이트 1g당 에틸렌이 0.025 ㎎ 흡착됨을 뜻한다. 그러나 물을 넣어주면 상대습도가 급격히 증가하면서 에틸렌이 탈착된다. 그러나, 상대습도가 100중량%에 이르러도 에틸렌 농도는 45 ppm에 머물러 모두 탈착되지 않는다. 천연 제올라이트 자체에 대한 에틸렌의 흡착량은 그리 많지 않으나 은을 담지하면 에틸렌의 흡착력이 증가한다. 은이 중량부로 0.5중량% 담지된 천연 제올라이트에는 에틸렌이 많이 흡착되어 공급한 에틸렌이 25℃에서 모두 흡착되어 에틸렌 농도가 0 ppm이 된다. 이 농도 변화는 은이 담지된 천연 제올라이트 1g에 에틸렌이 0.055㎎ 이상 흡착될 수 있음을 뜻한다. 물을 가하면 에틸렌이 45ppm까지 탈착되나 흡착된 에틸렌 일부는 상대습도가 100중량%에 이르러도 탈착되지 않고 남아 있다. 즉, 포화습도 조건에서도 활성탄과 은이 담지된 천연제올라이트는 에틸렌 제거제로서 성능이 발휘하고 있다. 이에 비해 은이 담지되지 않은 천연 제올라이트는 다른 거동을 보인다. 100℃에서 배기한 천연 제올라이트에 에틸렌은 상당량 흡착된다. 따라서 물을 넣어주면 에틸렌이 거의 다 그대로 탈착되어 초기 농도와 같아진다. 은이 담지되지 않은 천연 제올라이트는 물이 있는 조건에서도 에틸렌을 전혀 흡착하지 않아 에틸렌 제거제로서 의미 없다. 은의 담지로 물이 있는 조건에서도 에틸렌이 흡착될 수 있다.3 shows a process in which ethylene is adsorbed on natural zeolite loaded with activated carbon and silver and ethylene is desorbed by water. As the ethylene is adsorbed onto activated carbon at 25 ° C., the ethylene concentration is lowered from 55 ppm to 25 ppm. This change in concentration means that 0.025 mg of ethylene is adsorbed per gram of natural zeolite. However, when water is added, relative humidity rapidly increases and ethylene desorbs. However, even when the relative humidity reaches 100% by weight, the ethylene concentration remains at 45 ppm and does not all desorb. The amount of adsorption of ethylene on the natural zeolite itself is not so high, but the support of silver increases the adsorption power of ethylene. Ethylene is adsorbed to the natural zeolite loaded with 0.5% by weight of silver, and all of the supplied ethylene is adsorbed at 25 ° C., resulting in ethylene concentration of 0 ppm. This change in concentration means that more than 0.055 mg of ethylene can be adsorbed onto 1 g of silver-supported natural zeolite. When water is added, ethylene desorbs up to 45 ppm, but some of the adsorbed ethylene remains undesorbed even when the relative humidity reaches 100% by weight. In other words, natural zeolite loaded with activated carbon and silver performs well as an ethylene remover even under saturated humidity conditions. In contrast, silver-free natural zeolites exhibit different behavior. A significant amount of ethylene is adsorbed to the natural zeolite exhausted at 100 ° C. Therefore, when water is added, almost all of the ethylene is desorbed as it is, the same as the initial concentration. Silver-free natural zeolites do not adsorb ethylene at all, even in the presence of water, which makes no sense as an ethylene remover. Supporting silver allows ethylene to be adsorbed even in the presence of water.

실시예 4.Example 4.

활성탄, 은이 0.5중량% 담지된 천연 제올라이트, 염화칼슘이 10중량% 담지된 천연 제올라이트를 30: 30: 40의 중량비가 되도록 혼합하여 복합 흡착제를 제조하였다. 물리적으로 혼합하였으므로 각기 성능은 그대로 유지되어 제습 성능과 함께 에틸렌 제거 기능은 그대로 나타나서 선도 유지제로서 성능이 있다. Activated charcoal, natural zeolite loaded with 0.5% by weight of silver, and natural zeolite loaded with 10% by weight of calcium chloride were mixed in a weight ratio of 30:30:40 to prepare a composite adsorbent. Since they are physically mixed, their respective performances remain the same, and the ethylene removal function with the dehumidification performance is shown as it is, and the performance as a leading retainer.

딸기는 함수율이 높고 껍질이 약하여 쉽게 상하므로 신선하게 보관하기 어려운 농작물이다. 밭에서 바로 채취하여 크기를 기준해서 통상적으로 선별하여 플라스틱 용기에 포장된 딸기를 구입하여 선도 유지제로서 복합 흡착제의 기능을 평가하였다. 비교를 위하여 활성탄, 처리하지 않은 천연 제올라이트, 염화칼슘이 중량부로 10중량% 담지된 천연 제올라이트도 같은 방법으로 넣어 시험하였다.Strawberries are crops that are difficult to store freshly because they have high moisture content and weak skin. Fruits collected immediately from the field and sorted on the basis of size were purchased and packed in plastic containers to evaluate the function of the composite adsorbent as a leading oil retainer. For comparison, activated carbon, untreated natural zeolite, and natural zeolite loaded with 10% by weight of calcium chloride were tested in the same manner.

잘 밀봉되는 유리 용기에 6개씩 딸기를 넣고 평가하려는 흡착제를 2g씩 여과지로 만든 그릇에 담아 가운데에 놓았다. 시험 객관성을 검증하기 위해 딸기 6개가 든 그릇을 두 개씩 준비하였다. 이들 용기는 25℃로 유지되는 용기에 넣어 같이 보관하면서 매일 상태 변화를 조사하였다. 딸기 겉면에 검은 반점이 생성되거나 흰 곰팡이가 피면 손상되었다고 판정하였다. 표 1에 5일 후 평가한 결과도 비교하였다.Six strawberries were placed in a well-sealed glass container, and the adsorbents to be evaluated were placed in a bowl made of filter paper with 2 g each. To verify test objectivity, two bowls of six strawberries were prepared. These containers were placed in a container maintained at 25 ° C. and stored together to investigate daily change of state. It was determined that black spots were formed on the outer surface of the strawberry or damaged when white molds bloomed. Table 1 also compared the results evaluated after 5 days.

표 1. 딸기에 대한 선도 유지제 적용시험* Table 1. Leading oil application test for strawberries *

적용된 선도유지제Applied freshener 표본시료(용기)Sample sample (container) 손상된시료 갯수Number of damaged samples 곰팡이mold 비고Remarks 넣지 않음Do not put 12(2)12 (2) 4+44 + 4 -- 즙이 심하게 나옴Juice is severe 염화칼슘 담지천연 제올라이트Calcium chloride supported natural zeolite 12(2)12 (2) 6+66 + 6 생성produce 즙이 흘러나왔음Juice flowed out 활성탄Activated carbon 6(1)6 (1) 55 -- 심하게 손상됨Badly damaged 은 담지 천연제올라이트Silver supported natural zeolite 6(1)6 (1) 44 -- 즙이 조금 나옴A little juice 복합 흡착제Composite adsorbent 12(2)12 (2) 3+13 + 1 -- 한쪽은 아주양호했음One side was very good

*5일간 25℃에서 밀봉 보관 * Sealed at 25 ℃ for 5 days

딸기의 상태에 따라 부패되거나 변질되는 속도는 차이가 있었지만, 활성탄이나 제습능력이 우수한 염화칼슘 담지 천연 제올라이트만을 넣었을 때는 선도 유지 기능이 없었다. 아무것도 넣지 않은 상태보다는 우수했지만, 5일 후 대부분이 상하고 즙이 나왔다. 반면 제습능력, 에틸렌 제거 능력, 항균 능력이 있는 복합 흡착제에서는 선도가 유지되는 기간이 상대적으로 길었다. 5일 후 일부 딸기 표면에 검은 반점이 생기기도 했지만, 대부분 딸기의 상태는 양호하였다.The rate of decay or deterioration was different depending on the condition of the strawberry, but there was no freshness retention function when only activated carbon or calcium chloride-supported natural zeolite with excellent dehumidification capacity was added. It was better than nothing, but after five days most of it was spoiled and juiced. On the other hand, in the adsorbents with dehumidification, ethylene removal and antibacterial activity, the freshness period was relatively long. After 5 days, some of the strawberry surface had black spots, but most of the berries were in good condition.

실시예 5.Example 5.

딸기와 달리 겉껍질이 있어 1주일 정도 저온 보관이 가능한 방울토마토에서도 선도 유지제의 성능을 평가하였다. 실리카, 활성탄, 은이 담지된 활성탄, 천연 제올라이트 등도 방울토마토와 함께 넣어 방울토마토의 부패에 미치는 영향도 조사하였다. 딸기와 같은 방법으로 밀봉 유리 용기에 갓 수확한 방울토마토를 12개씩 넣고 가운데에 선도 유지제를 2g씩 넣어 상태 변화를 조사하였다. Unlike strawberries, the performance of fresh oil was evaluated in cherry tomatoes, which can be stored for one week at low temperature due to their outer skin. Silica, activated carbon, silver-supported activated carbon, and natural zeolite were also added with cherry tomatoes to investigate their effects on the decay of cherry tomatoes. The freshly harvested cherry tomatoes were placed in a sealed glass container in the same manner as strawberries, and 2 g of fresh oil was placed in the middle to investigate the change of state.

방울토마토는 딸기에 비해 쉽게 부패하지 않는다. 겉껍질이 강하여 설령 안쪽이 부패되었더라도 파악하기 어렵다. 아무것도 넣지 않은 경우에도 4일 정도까지는 외관상 변화가 없었다. 그러나 5∼7일이 경과하면 선도 유지제 종류에 따라 보관한 방울토마토의 상태가 달랐다. 표 2에 6일과 13일에 조사한 방울토마토의 상태를 정리하였다. Cherry tomatoes do not rot as easily as strawberries. The outer shell is so strong that even if the inside is decayed. Even if nothing was added, there was no change in appearance until about 4 days. However, after 5 to 7 days, the state of cherry tomato was different depending on the type of freshener. Table 2 summarizes the state of cherry tomatoes irradiated on 6 and 13 days.

표 2. 방울토마토에 대한 선도 유지제 적용시험Table 2. Application of Leading Oils to Cherry Tomato

적용된 선도 유지제Applied freshener 표본시료Sample 시료의 상태Sample condition 비고Remarks 6일6 days 13일13th 넣지 않음Do not put 1212 곰팡이 발생Mold development 아주 심함Very severe 습도가 높아곰팡이가심하게 번식High humidity causes mold to grow 실리카Silica 1212 곰팡이 발생Mold development 심함Severe 활성탄Activated carbon 1212 곰팡이 발생Mold development 심함Severe 과산화수소수 적신실리카Hydrogen Peroxide Soaked Silica 1212 곰팡이 발생Mold development 아주 심함Very severe 천연 제올라이트Natural zeolite 1212 상태유지Status 부패 시작Corruption begins 은 담지 천연제올라이트Silver supported natural zeolite 1212 상태유지Status 부패 시작Corruption begins 복합 흡착제Composite adsorbent 1212 상태유지Status 부패 시작Corruption begins

방울토마토는 곰팡이가 발생되면서 부패되었다. 즙이 나오거나 검은 반점이 나오는 경우는 없었으나, 선도 유지제를 넣지 않거나 실리카와 활성탄을 단독으로 넣으면 부패가 상대적으로 빨랐다. 이에 비해 제습능력이 우수하거나 항균 능력이 있는 은 담지 천연 제올라이트에서 선도 유지 능력을 확인할 수 있었다.Cherry tomato decayed with mold. No juices or black spots were seen, but the decay was relatively rapid with no freshener or silica and activated carbon alone. On the other hand, it was confirmed that the lead holding ability was excellent in silver-supported natural zeolites having excellent dehumidification ability or antibacterial ability.

상대 습도가 높아야 흡착량이 많은 실리카보다는 낮은 상대 습도에서도 물을 많이 흡착한 천연 제올라이트가 선도 유지제로서 기능이 더 우수하였다. 방울토마토는 겉껍질이 두껍고 꼭지부근에서 곰팡이가 먼저 발생하기 때문에 내부에서 진행되는 부패 과정을 관찰하기 어렵다. 그러나 제습 능력이나 항균 능력이 방울토마토의 선도 유지에 기여하는 점은 뚜렷하나, 활성탄의 효과는 확실하지 않았다.At higher relative humidity, natural zeolite, which adsorbed a lot of water at low relative humidity rather than silica having high adsorption, functioned better as a leading maintainer. Cherry tomatoes are hard to observe the process of decay inside because the outer shell is thick and mold occurs first around the nipples. However, although the dehumidifying ability and the antimicrobial ability contributed to maintaining the freshness of cherry tomatoes, the effect of activated carbon was not clear.

활성탄이나 천연 제올라이트는 자체로도 에틸렌과 물을 흡착하기 때문에 농작물의 선도 유지에 기여할 수 있으나, 상당히 많은 양을 사용하여도 단독으로는 그 효과가 미비하다. 제습제와 에틸렌 제거제를 동시에 사용하더라도 습도가 아주 낮게 유지하여야 에틸렌의 제거 기능이 발현된다는 점에서 활성탄과 천연 제올라이트에 염화칼슘과 은을 담지하여 이들을 복합적으로 사용할 때 선도 유지 기능이 현저히 향상되었다. 특히 염화칼슘을 천연 제올라이트에 담지하여 제습 능력을 증대시키고, 은을 담지하여 천연 제올라이트의 에틸렌 흡착제거 능력을 향상시키므로, 이들의 상승작용에 의해 선도 유지 기능이 크게 증진되었다. 활성탄에 은을 담지하거나 염산용액으로 중화 처리하여도 극성 흡착점이 줄어들고 에틸렌의 탈착이 지연되므로 에틸렌 제거 기능이 증진되어 농작물의 선도 유지제로서 효과적이다. 이들은 혼합하여 제조한 복합 흡착제 실시예에의 결과에서 나타난 바와 같이, 쉽게 부패되는 딸기나 방울토마토 등도 일정 기간 동안 변질을 지연시켜 선도를 유지하는데 기여하였다. Activated charcoal or natural zeolite can also contribute to the freshness of the crop because it adsorbs ethylene and water on its own, but even if a large amount is used, the effect alone is insufficient. Even when a dehumidifying agent and an ethylene remover are used at the same time, when the humidity is kept at a very low level, the removal function of ethylene is expressed. Therefore, the lead retention function is remarkably improved when the activated carbon and natural zeolite are loaded with calcium chloride and silver. In particular, calcium chloride is supported on the natural zeolite to increase the dehumidification capacity, and silver is supported to improve the ethylene adsorption and removal ability of the natural zeolite. Thus, the synergistic action greatly improves the freshness retention function. Even if silver is supported on the activated carbon or neutralized with hydrochloric acid solution, the polar adsorption point is reduced and the desorption of ethylene is delayed, so the ethylene removal function is enhanced, which is effective as a freshness maintaining agent of crops. As shown in the results of the mixed adsorbent examples prepared by mixing, they easily contributed to maintaining freshness by delaying deterioration for a certain period of time, such as strawberries and cherry tomatoes.

도 1. 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트의 물 흡착성질을 나타내는 도이다. 1 is a diagram showing the water adsorption properties of natural zeolite loaded with calcium chloride.

도 2에는 석영 스프링이 설치된 중량식 흡착장치로 측정한 은이 담지된 활성탄의 물 흡착성을 나타내는 도이다. 2 is a diagram showing the water adsorption properties of silver-supported activated carbon measured by a gravimetric adsorption apparatus equipped with a quartz spring.

도 3에 활성탄과 은이 담지된 천연 제올라이트에 에틸렌이 흡착되고 물에 의해 에틸렌이 탈착되는 과정을 보였다.In FIG. 3, ethylene is adsorbed on activated zeolite and natural zeolite loaded with silver, and ethylene is desorbed by water.

Claims (5)

은이 담지된 천연 제올라이트, 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트 및 활성탄으로 이루어진 농작물의 선도 유지용 복합 흡착제. Composite adsorbent for fresh maintenance of crops consisting of silver-supported natural zeolite, calcium chloride-supported natural zeolite and activated carbon. 제 1항에 있어서, 은이 담지된 제올라이트가 질산은 0.5∼2.0중량% 용액을 천연 제올라이트에 분무 살포하여 담지한 후, 200∼400℃에서 소성하여 제조된 은이 0.2∼1.0중량% 담지된 천연 제올라이트인 것을 특징으로 하는 복합 흡착제. The method of claim 1, wherein the silver-supported zeolite is a natural zeolite supported by 0.2-1.0% by weight of silver produced by spraying and spraying a 0.5-2.0% by weight solution of silver nitrate on a natural zeolite, and then calcining at 200-400 ° C. Composite adsorbent. 제 1항에 있어서, 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트가 염화칼슘 포화용액을 천연 제올라이트에 분무 살포하여 담지한 후, 250∼450℃에서 소성하여 5∼20중량% 염화칼슘이 담지된 천연 제올라이트인 것을 특징으로 하는 복합 흡착제.The method of claim 1, characterized in that the natural zeolite carrying calcium chloride is a natural zeolite carrying 5-20% by weight of calcium chloride by firing at 250-450 ° C after spraying and spraying a saturated calcium chloride solution onto the natural zeolite. Composite adsorbent. 제 1항에 있어서, 활성탄이 질산은 0.5∼2.0중량% 용액을 활성탄에 분무 살포한 후 80℃에서 건조하고 질소 분위기에서 200∼400℃로 소성하여 은이 0.2∼1.0중량% 담지된 활성탄인 것을 특징으로 하는 복합 흡착제.2. The activated carbon according to claim 1, wherein the activated carbon is a sprayed spray of 0.5 to 2.0% by weight of a solution of silver nitrate on the activated carbon, dried at 80 ° C, and calcined to 200 to 400 ° C in a nitrogen atmosphere, wherein the activated carbon is 0.2 to 1.0% by weight of activated carbon. Composite adsorbent. 제 1항에 있어서, 은이 담지된 천연 제올라이트, 염화칼슘 담지 천연 제올라이트, 활성탄이 20∼40: 30∼50: 20∼40의 중량비로 조성된 복합 흡착제. The composite adsorbent according to claim 1, wherein the silver-supported natural zeolite, the calcium chloride-supported natural zeolite, and the activated carbon are in a weight ratio of 20 to 40:30 to 50:20 to 40.
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