KR101437495B1 - 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법 및 그 장치 - Google Patents
광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법 및 그 장치 Download PDFInfo
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Abstract
자외선등을 통한 광조사를 통하여 마늘의 알리신 함량을 증폭시킬 수 있는 증폭방법 및 증폭장치가 개시된다.
본 발명은 마늘을 700mm 거리만큼 떨어진 UV-B 자외선등을 사용하여 0.129W/m2의 강도로 일정시간 조광하여 상기 마늘의 알리실 성분을 증가시키도록 하고, 이를 위하여 몸체부; 상기 몸체부 상단에 설치되어 마늘을 이송시키는 이송유닛; 상기 몸체부 상단에 설치되며 내부에 암실을 형성하고, 암실 하단부에 입구 및 출구가 형성되며, 상기 암실의 내부에는 자외선등이 설치되어 있는 광조사 유닛; 및 상기 몸체부에 배치되며 상기 이송유닛의 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치를 제공한다.
본 발명은 마늘을 700mm 거리만큼 떨어진 UV-B 자외선등을 사용하여 0.129W/m2의 강도로 일정시간 조광하여 상기 마늘의 알리실 성분을 증가시키도록 하고, 이를 위하여 몸체부; 상기 몸체부 상단에 설치되어 마늘을 이송시키는 이송유닛; 상기 몸체부 상단에 설치되며 내부에 암실을 형성하고, 암실 하단부에 입구 및 출구가 형성되며, 상기 암실의 내부에는 자외선등이 설치되어 있는 광조사 유닛; 및 상기 몸체부에 배치되며 상기 이송유닛의 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치를 제공한다.
Description
본 발명은 마늘의 알리신 함량 증폭방법 및 장치에 관한 것으로, 광조사 처리를 통하여 마늘의 알리신 함령을 증폭할 수 있도록 하는 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 국민의 생활수준이 높아지면서 건강과 먹거리에 대한 관심도 높아지고 있으며, 항암효과나 항산화물질을 함유한 기능성 농산물이나 식품 등의 소비도 증가되고 있는 실정이다.
마늘은 지금으로부터 약 5000년 이전부터 이집트를 비롯하여 아시아, 아프리카 등지에서 재배되어 왔으며, 특히 우리 식생활에 있어서 없어서는 안 될 향신료로서 김치류, 각종 무침, 육가공 제품, 기타 조미 소스 등에 널리 사용되고 있다. 또한, 마늘은 자양강장, 살균 살충 효과, 위장개선효과, 결핵예방 및 치료효과, 감기예방 및 치료효과, 상선자극효과, 항암작용, 함스트레스작용, 비타민 보유효과, 혈압저압효과, 항산화효과, 항갱연기장애효과 등의 다양한 효능을 갖고 있다고 알려져 있다. 이러한 마늘의 효능은 마늘 성분인 알리신이 마늘내에 존재하는 효소인 알리나제의 작용으로 분해되어 생성된 알리신이 체내에서 비타민 B1과 결합되어 생성된 알리티아민,마늘내 존재하는 일종의 배당체인 스코르디닌에 의한 것으로 알려지고 있다. 따라서, 마늘은 항균, 항암, 항산화 등의 여러 가지 기능성 효과 때문에 건강 농식품으로 인정받고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 광조사를 통하여 마늘에 함유되어 있는 알리신 성분을 증폭할 수 있도록 하는 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법은 마늘을 설정된 거리만큼 떨어진 UV-B 자외선등을 사용하여 설정된 강도로 일정시간동안 조광하여 상기 마늘의 알리실 성분을 증가시칼 수 있다. 이때, 상기 마늘과 UV-B 자외선등 사이의 설정된 거리는 700mm인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 UV-B 자외선등의 설정된 강도는 0.129W/m2를 유지하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 UV-B 자외선등을 조광하는 시간은 15초인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치는 몸체부; 상기 몸체부 상단에 설치되어 마늘을 이송시키는 이송유닛; 상기 몸체부 상단에 설치되며 내부에 암실을 형성하고, 암실 하단부에 입구 및 출구가 형성되며, 상기 암실의 내부에는 UV-B 자외선등이 설치되어 있는 광조사 유닛; 및 상기 몸체부에 배치되며 상기 이송유닛의 속도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 몸체부는 하단부에 몸체부가 이동할 수 있도록 하는 이동수단; 및 상기 이동수단을 고정할 수 있도록 하는 고정수단을 포함할 수 있다.
상기 이송유닛은 상기 몸체부 상단의 일측단에서 타측단에 걸쳐 설치되는 컨베이어 벨트; 상기 몸체부 상단의 일측단에서 상기 광조사 유닛의 입구까지 형성되는 투입 가이드; 및 상기 몸체부 상단의 타측단에서 상기 광조사 유닛의 출구까지 형성되는 배출 가이드를 포함할 수 있다.
상기 UV-B 자외선등은 암실의 하단부로부터 700mm의 높이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 광조사 유닛은 상단부가 열릴 수 있도록 하는 암실도어가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭방법은 광조사 처리에 의한 마늘의 알리신 등의 기능성 성분이 증폭될 수 있도록 함으로써 마늘의 기능성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 광조사 처리장치를 제작함으로써 마늘의 기능성을 대량으로 향상시킬 수 있도록 함으로써 산업화가 가능한 이점을 가진다.
도 1은 형광등의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 컬러등 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 자외선등(UV-A)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 자외선등(UV-B)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 자외선등(UV-C)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 아리신 함량 증폭장치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 2는 컬러등 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 자외선등(UV-A)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 자외선등(UV-B)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 자외선등(UV-C)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 아리신 함량 증폭장치의 평면도를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 마늘의 알리신을 증폭시키는 방법은 암실에 마늘을 투입한 후 상기 마늘에 일정강도를 가지는 자외선을 설정된 거리에서 설정된 시간동안 조사함으로써 이루어진다. 이대, 상기 자외선의 종류는 UV-B 자외선등을 사용하며, 강도는 0.129W/m2(40W) 강도로 700mm 광원거리에서 15초동안 조사하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 결과를 추출하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다.
본 실험은 형광등은 4가지의 처리시간, 2가지의 광원세기를 사용하여 실험하였으며, 컬러등은 4가지의 처리시간, 4가지의 광원종류를 사용하여 실험하였으며, 자외선등은 4가지의 처리시간, 4가지의 광원세기, 3가지의 광원종류를 사용하여 실험하였다. 이때, 마늘은 박피 후 광조사를 하였으며, 광조사중 공기의 온도는 0℃를 유지하였다.
보다 상세하게 설명하면, 광조사 시험은 광조사 시험장치를 사용하여 1℃ 온도, 78%의 상대습도인 저온저장고 내에서 실시하였으며, 광조사 처리후 처리구당 10쪽씩의 깐마늘을 채취하여 멸균지퍼백에 0~5℃의 저온에 보관한 후 알리신 함량을 분석였다.
형광등 광원의 경우에는 6,24,48시간의 광조사 시간과 30W(마늘과 광원의 거리 600mm), 40W(마늘과 광원의 거리 700mm)이 광원 전력의 처리구로 하여 실험하였다.
컬러등 광원의 경우 6,24,48시간의 광조사 시간과 40W의 광원전력의 처리구로 하였으며, 컬러등의 종류와 광원과 마늘 시료와의 거리는 청색 700mm, 녹색 600mm, 황색 600mm, 적색 700mm로 하여 실험하였다.
자외선등의 경우에는 UV-A와 UV-B등을 사용하였으며, 처리 시간은 15초, 30초, 1시간, 3시간으로 하였고, UV-C등의 처리 시간은 15초, 30초, 1시간으로 하였다. UV-A와 UV-B등은 40W, UV-C등은 60W의 전력으로 실험하였으며, 광원과 마늘 시료와의 거리는 400mm와 700mm의 두 조건으로 하였다.
대조구로 사용한 마늘은 10쪽씩 총 8봉지를 각각 3반복 측정한 데이터를 전체 평균하여 처리구별 알리신 성분 함량 변화값과 비교하도록 하였다.
광조사 조건의 유의성 검증은 광조사 처리 후 대조구에 비해 알리신 함량의 변화가 가장 큰 2개의 처리구에 대해 각각 깐마늘 시료 50쪽을 5봉지에 나누어 담아서 대조구 5봉지와의 유의성 검증실험을 광조사 시험장치를 사용하여 저온저장고 내에서 실시하였다. 각각의 봉지는 3반복씩 측정되었으므로 처리구당 총 15개의 데이터를 바탕으로 대조구와 처리구와의 t-검증(t-TEST)을 실시하여 반복 대조구와 처리구와의 알리시니 성분 함량 평균값의 유의성(p<0.05)을 검증하였다.
도 1은 형광등의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이고, 도 2는 컬러등 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 1에 나타난 바와 같이 형광등을 사용하여 조광을 하였을 경우, 형광등의 강도를 418.4Lux와 360.6Lux의 두가지의 강도를 사용하였으며, 상기 두가지의 강도에 따라 6사간, 24시간, 48시간의 조광시간을 두어 실험하였다. 상기 실험결과에 따르면, 형광등을 418.4Lux의 강도를 사용하였을 때 알리신이 많이 증폭되었고, 24시가나 이상 조광하였을 때 최대의 효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
한편, 도 2에 나탄나 바와 같이 컬러등을 사용하여 조광을 하였을 경우 6, 24, 48시간의 광조사 시간과 40W의 광원전력의 처리구로 하였으며, 컬러등의 종류와 광원과 마늘 시료와의 거리는 청색 700mm, 녹색 600mm, 황색 600mm, 적색 700mm로 하여 실험하였다. 상기 실험결과에 따르면, 적색등을 사용하여 126Lux의 강도로 24시간 조사하였을 때 최대의 효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
도 3은 자외선등(UV-A)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이고, 도 4는 자외선등(UV-B)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이고, 도 5는 자외선등(UV-C)의 실험조건에 따른 알리신 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
상기 도면에 나타난 바와 같이 자외선을 사용할 경우 자외선등의 종류는 UV-A, UV-B, UV-C를 사용하였다. UV-A와 UV-B등을 사용한 경우의 처리 시간은 15초, 30초, 1시간, 3시간으로 하였고, UV-C등을 사용한 경우의 처리 시간은 15초, 30초, 1시간으로 하였다. UV-A와 UV-B등은 40W, UV-C등은 60W의 전력으로 실험하였으며, 광원과 마늘 시료와의 거리는 400mm와 700mm의 두 조건으로 하였다. 상기 실험결과에 따르면, UV-A등의 실험에서는 1.1W/m2의 강도로 30초간 조사했을 경우 최대 증폭치를 나타내었으며, UV-B등의 실험에서는 0.129W/m2의 강도로 15초간 조사했을 경우 최대 증폭치를 나타내였으며, UV-C등의 실험에서는 전 실험구간에서 대조구보다 알리신 함량이 줄어들었음을 알 수 있다.
상기와 같이 실험한 결과, 알리신 성분의 함량이 가장 많이 증가한 처리구는 UV-B 자외선등으로 700mm 광원거리에서 15초동안 조사한 0.129W/m2(40W) 강도의 처리구와 적색등의 700mm 광원거리에서 24시간 동안 조사한 126lx(40W)조도의 처리구이며, 각각의 알리신 함량 변화는 15.15±0.25mg/g과 15.15±0.34mg/g으로 나타나 대조구에 비해 10%의 증폭효과가 나타났다.
상기 두가지의 경우를 비교할 때, 알리신 함량의 증폭량이 비슷한 함량변화를 보고 있는데, 이러한 경우 조사시간이 짧은 것이 유리하기 때문에 적색등을 사용한 조사방법보다는 UV-B등을 사용한 방법을 사용하는 것이 더욱 효율적일 것이다.
한편, 이들 두 처리구에 대해 광조사 처리를 하지 않은 마늘과의 유의성 검증 결과, 5% 이하의 유의수준에서 광 조사 미처리구에 비해서 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서, 광조사 처리에 의한 마늘의 알리신 등의 기능성 성분이 증폭될 수 있는 것으로 판단되며, 대량으로 마늘의 기능성을 향상시킬 수 있는 처리장치의 개발 등으로 산업화가 가능하다.
이에, 상기 실험치를 바탕으로 대량으로 마늘의 기능성을 향상시킬 수 있는 알리신 증폭장치를 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예인 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치의 평면도를 나타낸 것이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치(100)는 몸체부(110), 이송유닛(120), 광조사 유닛(130), 제어부(140)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(110)는 상단에는 마늘을 이송시킬 수 있는 이송유닛(120)이 설치되며, 하단부에는 상기 몸체부를 이동시킬 수 있는 이동수단(111)이 설치될 수 있다. 상기 이동수단은 바퀴를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 이동수단에는 작업 진행 시 바퀴를 고정시킬 수 있는 고정수단(도면 미도시)을 포함할 수 있다.
상기 이송유닛(120)은 상기 몸체부(110)의 상단에 설치되어 마늘을 이송시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 이송유닛(120)은 상기 몸체부(110) 상단의 일측단에서 타측단에 걸쳐 설치되는 컨베이어 벨트(121)와, 상기 몸체부(110) 상단의 일측단에서 상기 광조사 유닛의 입구까지 형성되는 투입 가이드(122) 및 상기 몸체부(110) 상단의 타측단에서 상기 광조사 유닛(130)의 출구까지 형성되는 배출 가이드(123)를 포함할 수 있다. 상기 컨베이어 벨트(121)는 제어부(140)에 의해 속도를 조절할 수 있다. 상기 이송유닛(120)의 속도는 실험결과에 나타난 바와 같이 마늘이 15초동안 광 조사를 받을 수 있도록 마늘이 광조사 유닛(130)을 15초에 통과할 수 있도록 속도를 조절하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 투입 가이드(122)와 배출 가이드(123)은 상기 컨베이어 벨트(121)에서 이송되는 마늘이 떨어지지 않도록 한다.
광조사 유닛(130)은 상기 몸체부(110) 상단에 설치되며 내부에 암실(131)을 형성하고, 암실 하단부에 입구(133) 및 출구(134)가 형성되며, 상기 암실(131)의 내부에는 자외선등(132)이 설치된다. 상기 자외선등(132)은 실험치에 의해 가장 증폭효과가 좋은 UV-B등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 자외선등(132)은 상기 이송유닛(120)의 컨베이어 벨트(121)와 700mm의 거리를 두고 설치된다. 또한, 상기 자외선등(132)의 조광 강도는 실험결과에 따라 0.129W/m2를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 광조사 유닛(130)은 상단부가 열릴 수 있도록 하는 암실도어(135)가 형성될 수 있다. 상기 암실도어(135)는 개폐가 가능하도록 되어 있어 암실의 내부를 볼 수 있도록 되어 있다. 상기와 같이 암실도어(135)가 개폐 가능하도록 함으로써 자외선등(132)의 유지보수가 용이할 수 있다.
제어부(140)는 상기 몸체부(110)에 배치되며 상기 이송유닛(120)과 연결되어 상기 이송유닛(120)의 속도를 제어하도록 할 수 있다. 상기 이송유닛(120)의 속도는 마늘이 상기 광조사 유닛(130) 내부를 15초 동안 통과하도록 하는 것이 바람직하다.
도 6내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예에 의한 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치의 작동과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.
우선 깐 마늘이 상기 광조사 유닛(130)의 입구(133)로 투입될 수 있도록 이송유닛(120)을 동작시켜 마늘을 투입한다. 상기 이송유닛(120)은 일정한 속도로 상기 마늘을 이송시켜 상기 광조사 유닛(130)의 입구(133)로부터 출구(134)로 이송시킨다. 이때, 이송유닛(120)의 이송 속도는 제어부(140)에 의해 마늘이 광조사 유닛 내부에 15초동안 머물 수 있도록 제어된다. 상기 광조사 유닛(130)의 내부는 암실(135)로 형성되어 있으며, 상기 광조사 유닛의 내부에는 UV-B 자외선등이 설치되어 있다. 상기 UV-B등은 0.129W/m2의 강도를 가지고 있으며 상기 이송유닛에서 700mm 거리를 유지하도록 설치되어 있다. 한편, 상기 광조사 유닛(130)의 내부는 저온을 유지할 수 있도록 한다. 상기 온도는 0~1℃가 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 광조사에 의한 마늘의 알리신 함량 증폭장치를 통하여 컨베이어 벨트를 통해 이동하는 것만으로 마늘을 700mm 거리만큼 떨어진 UV-B 자외선등을 사용하여 0.129W/m2의 강도로 일정시간 조광하도록 함으로써 광조사 처리에 의한 마늘의 알리신 등의 기능성 성분을 편리하게 증폭시킬 수 있어 마늘의 기능성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다. 또한, 컨베이어 벨트를 사용하여 마늘을 이송시킴으로써 마늘의 기능성을 대량으로 향상시킬 수 있도록 하는 이점이 있는 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 몸체부 111: 이동수단
120: 이송유닛 121: 컨베이어 벨트
122: 투입 가이드 123: 배출 가이드
130: 광조사 유닛 131: 암실
132: 자외선등 133: 입구
134: 출구 135: 암실도어
120: 이송유닛 121: 컨베이어 벨트
122: 투입 가이드 123: 배출 가이드
130: 광조사 유닛 131: 암실
132: 자외선등 133: 입구
134: 출구 135: 암실도어
Claims (7)
- 마늘을 700mm 거리만큼 떨어진 UV-B 자외선등을 사용하여 0.129W/m2의 강도로 일정시간 조광하여 상기 마늘의 알리실 성분을 증가시키도록 하는 마늘의 알리신 함량 증폭방법.
- 제1항에 있어서,
상기 UV-B 자외선등을 조광하는 시간은 15초인 것을 특징으로 하는 마늘의 알리신 함량 증폭방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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