KR101180723B1 - 과일의 신선도 유지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 과일상자의 내부에 특수 파장을 조사하는 LED로 이루어진 조명부를 설치하여 과일의 신선도와 영양상태가 유지되도록 하는 과일의 신선도 유지장치에 관한 것으로서, 과일이 저장되는 상자와, 상기 상자 내부에 삽입 설치되어 상기 상자의 내부에 저장되는 과일에 특수 파장의 빛을 조사하는 조명부를 포함한다.
Description
본 발명은 과일의 신선도 유지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과일상자의 내부에 특수 파장을 조사하는 LED로 이루어진 조명부를 설치하는 과일의 신선도 유지장치에 관한 것이다.
일반적으로 과일을 상자에 저장한뒤 일정시간이 지나면 서서히 영양소가 파괴되며, 신선도가 하락하게 되는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 과일상자 내부에 과일을 삽입하고 자외선을 조사하거나, 과일을 개별포장하는 방법 등을 사용하기도 하며, 냉장보관 등의 방법을 사용하기도 한다.
그러나 자외선 조사방법과 개별포장하는 방법 등은 아주 짧은 시간 동안만 과일의 신선도와 영양분을 보존할 수 있으며, 일정 시간이 지나면 과일이 상해 버리는 문제점이 있었다. 그리고, 저온 저장방법의 경우 오랜 기간 저장은 가능하지만 영양소는 대부분 파괴되는 문제점이 있었다.
관련 선행기술로는 한국공개특허공보 제10-2007-0098422호와, 한국등록특허공보 제10-0761356호가 있다.
본 발명은 과일상자의 내부에 특수 파장을 조사하는 LED로 이루어진 조명부를 설치하여 과일의 신선도와 영양상태가 유지되도록 하는 과일의 신선도 유지장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 과일의 신선도 유지장치는, 과일이 저장되는 상자와, 상기 상자 내부에 삽입 설치되어 상기 상자의 내부에 저장되는 과일에 특수 파장의 빛을 조사하는 조명부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 조명부는 상기 상자 내부로 특수 파장의 빛을 조사하는 LED와, 상기 LED와 연결되어 LED에 전원을 인가하는 배터리와, 상기 배터리와 LED 간에 연결되어 전원을 단락시키는 스위치를 포함할 수 있다.
상기 조명부는 상기 상자의 중단에 설치되어 상단과 하단의 과일을 격리시키는 격리판으로 형성되어 상기 상자의 상측과 하측에 저장된 과일에 동시에 빛을 조사할 수 있다.
상기 조명부는 띠 형태 또는 삼각 뿔 조각 형태로 형성되어 상기 상자의 내벽면 또는 모서리에 부착될 수 있다.
상기 상자의 내벽에는 반사재질로 이루어지는 반사체가 형성되어 상기 조명부의 빛을 난반사 시킬 수 있다.
상기 조명부는 상기 상자의 내벽면에 삽입되어 일체로 형성될 수 있다.
상기 LED는 420nm ~ 490nm 범위의 파장을 조사할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 과일상자 내벽면에 특수파장을 조사하는 조명부를 설치함으로 인해, 조명부의 특수파장으로 인해 과일의 신선도와 영양분이 처음과 유사하게 유지되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 과일의 신선도 유지장치의 정체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 과일의 신선도 유지장치의 조명부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 조명부가 차단판 형태로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명부가 띠 형태로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 조명부가 삼각뿔 형상으로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 조명부가 상자와 일체로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 LED의 빛을 토마토에 조사하여 시일이 경과함에 따라 나타난 토마토 색의 변화를 나타낸 것이다(380 nm : UV등, 470 nm : 백색등, 440 nm : 청색등, 660 nm : 적색등).
도 8은 LED의 빛을 토마토에 조사하여 시일 변화에 따른 토마토 착색 변화를 간략화하여 나타낸 것이다(440 nm : 청색등, 660 nm : 적색등).
도 9는 LED(a)와 참다래를 밀봉처리한 것과 안한 것으로 전처리한 사진(b)과, LED를 조사하고 있는 참다래 과실(c)을 보여준다(C-1: 380 nm UV등, C-2: 470 nm 백색등, C-3: 440 nm 청색등, C-4: 660 nm 적색등).
도 10은 LED 파장에 따른 밀봉처리하지 않은 참다래의 경도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
도 11은 LED 파장에 따른 밀봉처리한 참다래의 경도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
도 12는 LED 파장에 따른 밀봉처리한 참다래의 산도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
도 2는 본 발명에 따른 과일의 신선도 유지장치의 조명부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 조명부가 차단판 형태로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명부가 띠 형태로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 조명부가 삼각뿔 형상으로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 조명부가 상자와 일체로 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 LED의 빛을 토마토에 조사하여 시일이 경과함에 따라 나타난 토마토 색의 변화를 나타낸 것이다(380 nm : UV등, 470 nm : 백색등, 440 nm : 청색등, 660 nm : 적색등).
도 8은 LED의 빛을 토마토에 조사하여 시일 변화에 따른 토마토 착색 변화를 간략화하여 나타낸 것이다(440 nm : 청색등, 660 nm : 적색등).
도 9는 LED(a)와 참다래를 밀봉처리한 것과 안한 것으로 전처리한 사진(b)과, LED를 조사하고 있는 참다래 과실(c)을 보여준다(C-1: 380 nm UV등, C-2: 470 nm 백색등, C-3: 440 nm 청색등, C-4: 660 nm 적색등).
도 10은 LED 파장에 따른 밀봉처리하지 않은 참다래의 경도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
도 11은 LED 파장에 따른 밀봉처리한 참다래의 경도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
도 12는 LED 파장에 따른 밀봉처리한 참다래의 산도를 1주 및 2주차에 측정하여 비교한 그래프이다(control: 4℃에서 저장, Dark: 암상태에서 저장, Light: 470 nm 파장으로 처리).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 과일의 신선도 유지장치를 나타낸 도면으로서, 과일이 저장되는 상자(10)와, 특수 파장의 빛을 조사하는 조명부(20)와, 상자(10) 내벽면에 설치되는 반사체(11)를 포함한다.
상기 상자(10)는 과일이 내부에 저장되며, 내부에 빛이 투과되지 않도록 불투명 재질로 이루어진다.
이때, 상기 상자(10)는 상자(10)에 형성될 수 있는 손잡이 등으로 빛이 상자(10) 내부로 유입되지 않도록 밀폐시킨다.
상기 상자(10)의 내벽면에는 반사재질의 반사체(11)를 상자(10) 내벽면의 형상으로 형성하여 상자(10)의 내벽면에 접합시킨다.
이로 인해 상기 상자(10) 내부로 조사되는 조명부(20)의 빛을 반사체(11)가 난반사 시켜 상자(10)에 저장되는 과일에 빛이 고르게 조사되도록 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 조명부(20)는 LED(21)와 배터리(22)와, 스위치(23)로 이루어진다.
상기 LED(21)는 상자(10) 내부에 특수 파장의 빛을 조사한다. 이러한 상기 LED(21)는 SMD타입으로 이루어져 최소한의 공간을 차지하며, 상자(10) 안에 저장되는 과일과 부딪히지 않도록 한다.
이러한 이유는 상기 LED(21)가 과일에 부딪히게 되면 과일에 상처가 생겨 상품가치가 하락할 수 있기 때문이다.
상기 LED(21)가 조사하는 특수 파장은 420 ~ 490nm로 조사될 수 있다.
바람직한 LED(21)의 특수 파장은 440 ~ 470nm이다.
상기 LED(21)에는 배터리(22)가 연결되고, 배터리(22)와 LED(21) 간에 스위치(23)가 연결되어 LED(21)를 작동시킬 수 있다. 상기 배터리(22)와 스위치(23)는 상기 LED(21)와 같이 공간을 최소한으로 차지하면서 상자(10)에 저장되는 과일과 부딪히지 않도록 최소한의 크기로 이루어지는 것을 사용한다.
물론 크기가 큰 배터리(22)와 스위치(23) 및 LED(21)를 사용할 수도 있다.
상기 LED(21)와 스위치(23) 및 배터리(22)로 구성되는 조명부(20)에 제어부(24)가 연결되어 LED(21)를 제어하여 일정시간 마다 반복적으로 온 오프 시킬 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 조명부(20)는 격리판 또는 띠 형상 또는 삼각뿔 조각 형상으로 형성되어 상자(10)의 내벽면 또는 모서리등에 설치될 수 있다.
상기 조명부(20)가 격리판 형상으로 형성되면, 과일이 저장되는 상자(10)의 중단에 서 격리판의 상하측에 저장되는 과일에 빛을 조사하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 조명부(20)가 띠 형상으로 형성된 경우에는 LED(21)와 배터리(22) 및 스위치(23)가 띠 형태를 가지도록 모듈화되어 상자(10)의 천정, 바닥, 벽면에 다수 부착될 수 있다.
이렇게 상기 조명부(20)의 LED(21)와 배터리(22) 및 스위치(23)가 얇은 띠 형상으로 형성되면 상자(10)와 부착되는 부위에 접착제층(30)이 형성되어 상자(10)에 부착할 수 있도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 조명부(20)가 삼각 뿔 조각 형태로 형성되는 경우는 상자(10)의 각 모서리에 조명부(20)가 설치되어 상자(10)의 내부로 빛을 조사하게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 조명부(20)는 상자(10)를 제조할때 내벽면에 삽입되어 일체된 상태로 형성될 수 있다. 이렇게 상기 조명부(20)가 상자(10)와 일체로 형성되면 상자(10)에 과일을 삽입하고 상자(10)의 뚜껑을 닫으면 조명부(20)가 작동하도록 조명부(20)의 스위치(23)가 상자(10)의 뚜껑에 설치될 수 있다.
이러한 경우에는 상기 상자(10)를 재사용할 수 있어야 하므로 일반적으로 사용되는 상자(10)보다 내구성이 강하게 제조되며, 배터리(22)를 교체할 수 있도록 형성된다.
이렇게 상기 조명부(20)가 상자(10)와 일체화되어 제조되지 않더라도 상기 조명부(20)는 재사용이 가능하므로, 조명부(20)의 배터리(22)는 교체할 수 있도록 조명부(20)가 형성된다.
상기 조명부(20)는 포장지처럼 형성되어 과일 하나하나를 포장하여 과일이 외부의 빛에 노출되지 않도록 할 수도 있다.
상기의 구성을 통해 가지과 식물인 토마토를 상자에 저장한뒤 일정 기간이 지난뒤 나타나는 결과는 다음과 같다.
상기 특수 파장을 조사하는 LED(21)는 440nm의 파장을 조사하는 청색 LED(21), 470nm의 파장을 조사하는 백색 LED(21), 660nm을 조사하는 적색 LED(21)를 사용할 수 있다.
본 발명의 과일의 신선도 유지장치에 토마토를 보관하고, 다양한 파장의 LED를 조사하면서, 기일 경과에 따른 토마토의 신선도를 조사하였다. 그 결과, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 일정 기간이 지나면서 토마토의 색깔이 변화되는데 암실과 380nm 파장의 LED(21)는 토마토의 착색이 불균형적이며, 440nm의 파장을 조사하는 청색 LED(21)와 470nm의 파장을 조사하는 백색 LED(21)의 경우에는 착색이 저하되어 토마토의 보관기간을 증가시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
그리고, 660nm의 파장을 조사하는 적색 LED(21)의 경우 토마토의 착색을 촉진하여 토마토의 색깔이 고르게 착색된다.
이러한 결과를 통해 440nm ~ 470nm의 파장의 빛을 조사하는 청색과 백색의 LED(21)가 토마토의 신선도를 오래 유지시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 본 발명의 과일의 신선도 유지장치에 참다래를 보관하고, 다양한 파장의 LED(21)를 조사하면서, 기일 경과에 따른 참다래의 다양한 특성을 조사하였다
1. 재료 및 방법
(1) 실험 재료
본 실험에서는 2009년 11월 경남 남해에서 생산하여, 0~1℃ 저온창고에서 저장 중인 Hayward 품종 참다래 과실을 재료로 이용하였다.
(2) LED 조사
발광 다이오드에 의한 다양한 파장의 조사는 본 발명의 과일의 신선도 유지장치를 통하여 이루어졌다(도 9-a).
참다래 과실은 비닐봉지로 밀봉을 하거나, 밀폐되지 않은 처리구로 구분하여 LED(21)를 조사하였다(도 9-b). LED(21)는 도 9와 같이 검은 아크릴판을 이용하여 가로, 세로, 높이가 24 cm × 50 cm × 60 cm인 방을 만들어 각각의 격리된 방에 두 개의 전구를 설치하여 조사하였고, 참다래 실험재료는 15 cm 높이의 거치대 위에 위치시켰다(도 9-c).
여기서, 검은 아크릴판으로 상자 형태를 만든 것은 본 발명에 따른 밀폐되는 상자와 유사한 환경을 만들기 위해서이다.
LED(21) 전등은 380 nm UV등, 440 nm 청색등, 470 nm 백색등, 660 nm의 적색등으로 이루어진다. 이들 전등을 이용하여 7일 혹은 14일 동안 계속하여 다양한 파장의 LED(21) 빛을 참다래 과실에 각각 조사하였다. 대조구는 4℃로 유지되는 냉장고에 보관된 참다래와 항온항습실에서 암상태에 위치한 참다래로 하였다.
(3) 참다래 후숙도 측정
다양한 파장의 빛을 조사한 참다래는 상온(25±2℃)에서 1 및 2주차에 각각 경도 및 산도를 측정하였다.
(3-1) 경도 측정
참다래의 경도는 Texture analyser(TA-XT2/25, Stable Mi18 cro System Co. Ltd., Surrey, England)를 사용하여 측정하였다. P/5(φ5 mm) plunger를 이용하여 실험재료를 2회 연속적으로 침입시켰을 때 얻어지는 경도(hardness)를 측정하였다.
분석조건은 pre test speed: 2.0 mm/sec, test speed: 1.0 mm/sec, post test speed: 2.0 mm/sec, strain: 70%, force: 5 kg으로 하였으며, 참다래는 껍질을 벗기고 1 cm 두께로 잘라서 측정하였다.
(3-2) 산도 측정
산도의 측정은 과실의 즙액을 여과하여 추출액을 10 mL를 취하여 증류수 40 mL과 섞은 후 pH meter(Model No. 720, Orion, Japan)를 사용하여 pH 8.2까지 0.1N NaOH 용액으로 적정한 뒤 구연산으로 환산하여 나타내었다.
실시예
1 :
LED
파장에 따른
참다래의
경도
경도는 25℃에서 공기 중에 개방하거나(도 10) 혹은 밀폐한 경우(도 11)는 4℃에서 저장한 것보다 모두 낮은 경도를 나타내었다. 25℃의 암실(dark)에 개방하거나 밀폐하여 후숙을 유도한 처리구의 1주일 후 경도는 4℃에서 저장한 대조구에 비해서 약 50% 감소하였다.
파장에 따른 경도는 파장의 영향을 받아 밀봉하지 않고 저장하는 경우에 440 nm와 660 nm의 LED(21)등을 처리한 참다래의 경도는 암실 처리한 참다래의 경도보다 1주일 후 각각 25%와 11% 정도 경도가 높게 나타났다.
380 nm UV등과 파장 470 nm 백색등을 밀봉하지 않고 저장하는 참다래 과실에 처리했을 경우 경도는 암실에 처리한 참다래의 경도보다 각각 9.4%, 5.3% 정도 감소하였다.
2주일 후에는 암실 처리 및 470 nm의 백색빛(Light)을 제외한, 모든 파장의 LED(21) 처리구에서 Control이나 1주 처리구보다 경도가 감소했는데, 이것은 참다래 과실들이 후숙 정점을 지나서 부패쪽으로 진행되고 있기 때문이다. 밀봉저장한 참다래는 공기중에 개방된 참다래보다 암실 및 다양한 파장의 LED(21)를 처리했을 때, 경도가 더 높게 나타났다(도 11).
실시예
2 :
LED
파장에 따른
참다래의
산도
밀봉처리한 참다래에서 LED(21) 조사에 의하여 산함량의 감소가 촉진되는 것을 관찰할 수 있었는데, 470 nm 백색 LED(21)등, 440 nm 청색 LED(21)등, 660 nm 적색 LED(21)등을 조사했을 경우, 1주일 후에 control보다 각각 52.6, 55.6, 52.8%의 산함량이 감소하였다(도 12).
상기와 같이 구성된 본 발명을 사용하여 과일을 상자(10)에 포장하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
과일을 포장하는 상자(10) 내부로 외부의 빛이 유입되지 않도록 상자(10)의 홀을 차폐시키고, 상자(10)의 내벽면과 동일한 형상으로 형성되는 반사체(11)를 상자(10)의 내벽면에 접합시킨다.
그리고, 상기 반사체(11)의 내측에 조명부(20)를 설치하여 작동시킨 상태로 과일을 상자(10)에 삽입한다. 상기 조명부(20)가 격리판의 형태로 형성되는 경우에는 과일을 상자(10)에 삽입하고, 상부에 과일을 추가로 삽입하기 전에 격리판으로 상기 삽입된 과일을 덮는다. 그런뒤 격리판의 상측에 과일을 추가로 삽입하게 된다.
이러한 과정을 통해 과일이 상자(10)에 모두 삽입되면 상자(10)를 밀폐시켜 외부의 빛이 상자(10) 내부로 유입되지 않도록 한다.
상기 조명부(20)가 띠 형상 또는 삼각뿔 조각 형태로 형성되면, 접착제층(30)을 통해 상자(10)에 접합시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명은 과일상자 내벽면에 특수파장을 조사하는 조명부를 설치함으로 인해, 조명부의 특수파장으로 인해 과일의 신선도와 영양분이 처음과 유사하게 유지되는 이점이 있다.
상기와 같은 과일의 신선도 유지장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 상자 11 : 반사체
20 : 조명부 21 : LED
22 : 스위치 23 : 배터리
24 : 제어부 30 : 접착제층
20 : 조명부 21 : LED
22 : 스위치 23 : 배터리
24 : 제어부 30 : 접착제층
Claims (7)
- 과일이 저장되는 상자; 및
상기 상자 내부에 삽입 설치되어 상기 상자의 내부에 저장되는 과일에 특수 파장의 빛을 조사하는 조명부;를 포함하고,
상기 조명부는, 상기 상자 내부로 특수 파장의 빛을 조사하는 LED;
상기 LED와 연결되어 LED에 전원을 인가하는 배터리; 및
상기 배터리와 LED 간에 연결되어 전원을 단락시키는 스위치;를 포함하며,
상기 조명부는 상기 상자의 중단에 설치되어 상단과 하단의 과일을 격리시키는 격리판으로 형성되어 상기 상자의 상측과 하측에 저장된 과일에 동시에 빛을 조사하며,
상기 상자의 내벽에는 반사재질로 이루어지는 반사체가 형성되어 상기 조명부의 빛을 난반사 시키는 과일의 신선도 유지장치.
- 과일이 저장되는 상자; 및
상기 상자 내부에 삽입 설치되어 상기 상자의 내부에 저장되는 과일에 특수 파장의 빛을 조사하는 조명부;를 포함하고,
상기 조명부는, 상기 상자 내부로 특수 파장의 빛을 조사하는 LED;
상기 LED와 연결되어 LED에 전원을 인가하는 배터리; 및
상기 배터리와 LED 간에 연결되어 전원을 단락시키는 스위치;를 포함하며,
상기 조명부는 띠 형태 또는 삼각 뿔 조각 형태로 형성되어 상기 상자의 내벽면 또는 모서리에 부착되며,
상기 상자의 내벽에는 반사재질로 이루어지는 반사체가 형성되어 상기 조명부의 빛을 난반사 시키는 과일의 신선도 유지장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 조명부는 420nm ~ 490nm 범위의 파장을 조사하는 과일의 신선도 유지장치.
Priority Applications (4)
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