KR101553267B1 - Natural porous hygroscopicity, its manufacturing method thereof using irradiation and volume adjustable storage container comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사선 기술을 사용하는 천연 다공성 흡습재의 제조방법 및 이로부터 제조된 천연 다공성 흡습재를 포함하는 부피조절이 가능한 저장용기에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재는 감귤과 같은 천연 소재를 기반으로 화학 케미컬의 사용없이 방사선 기술을 사용하여 제조되어, 흡습재의 물리적 특성, 특히 통기도 및 흡습도가 향상되어 흡습재로써 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 방사선 기술을 사용하여 제조된 천연 다공성 흡습재는 시간이 지남에 따라 흡습으로 인해 흡습재의 일부분이 변화되거나 용해되어 외부로 이탈되는 위험성이 없다. 따라서, 식품 등을 저장하는 용기에 적용할 수 있고, 이를 포함하는 스크류형 또는 아코디언형의 부피조절이 가능한 저장용기는 천연 소재로 제조된 흡습재를 사용함에 따라 식품의 저장이 용이하며, 저장용기 내부 공간의 자유로운 축소를 통해 매우 효과적인 공간활용이 가능하여 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a process for producing a natural porous hygroscopic material using radiation technology and a natural porous hygroscopic material made therefrom, and a natural porous hygroscopic material according to the present invention is a natural porous material, , Which is manufactured using radiation technology without the use of chemical chemical, and the physical properties of the hygroscopic material, especially the air permeability and the hygroscopicity, are improved and can be usefully used as a hygroscopic material. In addition, the natural porous hygroscopic material produced using the above-described radiation technology does not have a risk that a portion of the hygroscopic material is changed or dissolved due to moisture absorption over time and is released to the outside. Accordingly, it is applicable to a container for storing foods, etc., and a screw type or an accordion type volume controllable storage container containing the same can be easily stored by using a hygroscopic material made of a natural material, It is possible to utilize the space efficiently by reducing the internal space freely.
Description
본 발명은 방사선을 이용하여 제조된 천연 다공성 흡습재, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 부피조절이 가능한 저장용기에 관한 것이다.
The present invention relates to a natural porous hygroscopic material produced using radiation, a method for producing the same, and a volume controllable storage container containing the same.
최근, 농업기술의 발전과 더불어 감귤 등의 과일의 생산량 또한 증가하고 있다. 이러한 생산량 증대로 인해 가격 형성과 수요 공급의 불균형으로 인한 감귤의 이용성 증대가 산업적으로 필요하게 되었고, 그로 인해 감귤 쥬스, 감귤 술 등의 가공품의 생산이 증가하게 되었다. 그러나 생산 증가에 더하여 부산물 또는 폐기물로서 감귤과피와 찌꺼기 등의 발생 또한 매년 6만톤 이상으로 증가되었으며, 감귤 착즙 후의 나머지 과피로 폐기된 감귤박은 잘 부패하지 않아 심각한 환경오염의 요인이 되고 있다.
Recently, with the development of agricultural technology, the production of fruits such as citrus fruits is also increasing. Due to this increase in production, the increase in availability of citrus fruits due to the imbalance of price formation and demand and supply became necessary industrially, and the production of processed products such as citrus juice and citrus fruit increased. However, in addition to the increase in production, the production of citrus peels and debris as by-products or wastes also increased to over 60,000 tons per year, and citrus peels discarded due to remaining peels after citrus juice are not corroded and become serious environmental pollution factors.
최근에는 감귤박을 효과적으로 처리하는 방법들이 다각도로 연구되고 있으며, 감귤박을 분쇄하여 발효시키거나 건조시켜서 사료나 비료 또는 퇴비로 만드는 방법, 감귤박 발효사료 생산 장치, 고지혈증 치료제, 인조피부 등의 의료계 등이 연구되고 있다. 그러나, 이러한 기술로는 매년 증가하고 있는 감귤 가공 부산물을 모두 활용하기 어렵다는 문제점이 있다.
In recent years, various methods of effectively treating citrus peel have been studied in various ways, including a method of crushing citrus peel and fermenting or drying it to produce feed, fertilizer or compost, a fermented citrus peel feed production device, a hyperlipemia treatment agent, And so on. However, this technology has a problem that it is difficult to utilize all the by-products of citrus processing, which are increasing every year.
제조 중 또는 저장 중에 재료 또는 원료의 흡습이 문제가 되는 경우가 발생한다. 특히 분말원료의 경우, 분말의 액상화가 이루어질 때까지 물을 흡수(조해)하기도 한다. 흡습이 제조 중에 발생하면 유동 특성의 변화, 점착성의 증가, 응집의 발생, 이형성의 저하 등과 같은 문제가 발생하게 되며, 취급이 곤란해질 뿐만 아니라 화학적인 안정성이 저하되어 원료나 제품의 조성이 변하는 경우도 생길 수 있다.Moisture absorption of the material or raw material may occur during or during storage. In particular, in the case of powder raw materials, water is absorbed (decomposed) until the powder is liquefied. When moisture absorption occurs during production, problems such as change in flow characteristics, increase in cohesiveness, occurrence of coagulation, decrease in releasability, and the like arise, which makes handling difficult and chemical stability poor, Can also occur.
또한, 저장 중 흡습이 발생하면, 외관의 열화뿐만 아니라 재료 또는 원료 중에 함유하는 활성성분의 화학적 안정성의 변화 또는 결정 형태의 변화에 따른 용해 특성의 변화가 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 제조 시 또는 보관 시에 취급이 어려운 흡습성이 강한 재료 또는 원료에 대해 흡습성이나 조해성을 해결하기 위한 방법이 다양하게 제시되고 있다.
In addition, when moisture absorption occurs during storage, not only the deterioration of the appearance but also the change of the chemical stability of the active ingredient contained in the material or the raw material or the change of the dissolution characteristics due to the change of the crystal form may occur. As described above, various methods for solving hygroscopicity and deliquescence of a hygroscopic material or raw material that is difficult to handle during manufacture or storage have been proposed.
종래의 경우, 특허문헌 1 내지 2에 기재된 바와 같이 분말상 유지 및 탄산칼슘을 첨가하여 조해나 고결을 방지하거나 합성 흡습재를 사용하는 기술이 게재되어 있다. 그러나 탄산칼슘의 경우, 염화칼슘의 사용량 대비 흡습성이 그리 좋지 못하며, 합성 흡습재의 경우, 유기 바인더 등의 사용에 따른 인체 적합성 문제 및 폐기 시 발생할 수 있는 환경문제를 해결하지 못한다는 단점이 있다.
In the prior art, as described in Patent Documents 1 and 2, there is disclosed a technique in which powdery persimmons and calcium carbonate are added to prevent decomposition and caking, or to use a synthetic hygroscopic material. However, in the case of calcium carbonate, the hygroscopicity of the calcium chloride is not so good, and in the case of the synthetic hygroscopic material, there is a disadvantage in that it can not solve the human compatibility problem caused by the use of the organic binder and the environmental problem that may occur at the time of disposal.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 감귤의 부산물인 감귤과피를 미생물 발효하여 셀룰로스 겔을 제조하고, 여기에 방사선을 조사하여 내부에 기공을 가지는 천연 다공성 흡습재의 제조방법을 알아내어 화학 케미컬의 사용없이 감귤과 같은 천연 소재를 기반으로 한 천연 다공성 흡습재를 제조함으로써, 흡습재의 물리적 특성의 조절이 가능하고, 이러한 방사선 기술을 사용하여 제조된 흡습재를 포함하는 스크류형 또는 아코디언형의 부피조절이 가능한 저장용기를 개발함으로써, 천연 다공성 흡습재의 사용으로 식품의 저장이 용이하며, 흡습재 내용물이 이탈되는 위험이 없고, 저장용기 내부 공간의 자유로운 축소를 통해 효과적인 공간활용이 가능하여 유용하게 사용될 수 있도록 하였다.
DISCLOSURE OF INVENTION Technical Problem Accordingly, the present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems and have found that a method for producing a natural porous hygroscopic material having cell pores by irradiating a cellulosic gel by fermenting citrus peel, , It is possible to control the physical properties of the hygroscopic material by manufacturing a natural porous hygroscopic material based on natural materials such as citrus without using chemical chemical and to provide a screw type Or accordion type volumetrically adjustable storage container, the use of the natural porous hygroscopic material facilitates the storage of food, the risk of escaping the contents of the hygroscopic material, and the effective utilization of the space by freely reducing the space inside the storage container So that it can be usefully used.
본 발명의 목적은 방사선을 이용하여 천연 다공성 흡습재를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for producing a natural porous hygroscopic material using radiation.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a natural porous hygroscopic material produced by the above method.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 천연 다공성 흡습재를 포함하는 부피조절이 가능한 저장용기를 제공하는데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a volumetric storage container comprising the natural porous hygroscopic material.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object,
감귤속 과실의 찌꺼기를 미생물 발효하여 셀룰로스 겔을 제조하는 단계(단계 1);Fermenting the residue of citrus fruit with microorganisms to produce a cellulose gel (step 1);
상기 단계 1에서 제조된 셀룰로스 겔에 방사선을 조사하여 기공을 형성하는 단계(단계 2); 및 Irradiating the cellulosic gel prepared in the step 1 with radiation to form pores (step 2); And
상기 단계 2에서 기공이 형성된 셀룰로스 겔을 성형하는 단계(단계 3);를 포함하는 방사선을 이용한 천연 다공성 흡습재의 제조방법을 제공한다.
And molding the cellulosic gel having the pores formed therein in the step 2 (step 3). The present invention also provides a method for producing a porous natural moisture absorbing material using radiation.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재를 제공한다.
The present invention also provides a natural porous hygroscopic material produced by the above method.
나아가, 본 발명은 상기 천연 다공성 흡습재를 포함하는 부피조절이 가능한 저장용기를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a volumetrically adjustable storage container comprising the natural porous hygroscopic material.
본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재는 감귤과 같은 천연 소재를 기반으로 화학 케미컬의 사용없이 방사선 기술을 사용하여 제조되어, 흡습재의 물리적 특성, 특히 통기도 및 흡습도가 향상되어 흡습재로써 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 방사선 기술을 사용하여 제조된 천연 다공성 흡습재는 시간이 지남에 따라 흡습으로 인해 흡습재의 일부분이 변화되거나 용해되어 이탈되는 위험성이 없다. 따라서, 식품 등을 저장하는 용기에 적용할 수 있고, 이를 포함하는 스크류형 또는 아코디언형의 부피조절이 가능한 저장용기는 천연 소재로 제조된 흡습재를 사용함에 따라 식품의 저장이 용이하며, 저장용기 내부 공간의 자유로운 축소를 통해 매우 효과적인 공간활용이 가능하여 유용하게 사용될 수 있다.
The natural porous hygroscopic material according to the present invention can be effectively used as a hygroscopic material by using radiation technology without using chemical chemicals based on natural materials such as citrus fruits and improving the physical characteristics of the hygroscopic material, . In addition, the natural porous hygroscopic material manufactured using the above radiation technique does not have a risk of changing or dissolving a part of the hygroscopic material due to moisture absorption over time. Accordingly, it is applicable to a container for storing foods, etc., and a screw type or an accordion type volume controllable storage container containing the same can be easily stored by using a hygroscopic material made of a natural material, It is possible to utilize the space efficiently by reducing the internal space freely.
도 1은 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재를 포함하는 주름형 저장용기가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재를 포함하는 스크류형 저장용기가 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 통기도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재와 실리카겔 흡습재의 흡습시간에 따른 변화를 촬영한 사진이다.1 is a view showing a pleated storage container including a natural porous hygroscopic material according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a screw-type storage container including a natural porous hygroscopic material according to the present invention.
3 is a graph showing the air permeability of Examples 1 to 6 according to the present invention.
FIG. 4 is a photograph of a change in moisture absorption time of a natural porous hygroscopic material and a silica gel hygroscopic material according to the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 감귤속 과실의 찌꺼기를 미생물 발효하여 셀룰로스 겔을 제조하는 단계(단계 1);The present invention relates to a process for producing a cellulose gel by fermenting microorganisms of a fruit of citrus fruit (step 1);
상기 단계 1에서 제조된 셀룰로스 겔에 방사선을 조사하여 기공을 형성하는 단계(단계 2); 및 Irradiating the cellulosic gel prepared in the step 1 with radiation to form pores (step 2); And
상기 단계 2에서 기공이 형성된 셀룰로스 겔을 성형하는 단계(단계 3);를 포함하는 방사선을 이용한 천연 다공성 흡습재의 제조방법을 제공한다.
And molding the cellulosic gel having the pores formed therein in the step 2 (step 3). The present invention also provides a method for producing a porous natural moisture absorbing material using radiation.
이하, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법에 대하여 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for producing a natural porous moisture absorbing material according to the present invention will be described step by step.
먼저, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법의 단계 1은 감귤속 과실의 찌꺼기를 미생물 발효하여 셀룰로스 겔을 제조하는 단계이다.First, step 1 of the method for producing a porous natural moisture absorbent according to the present invention is a step of producing a cellulose gel by fermenting microorganisms from the residue of citrus fruit.
상기 단계 1에 있어서, 감귤속 과실은 운항과 감귤나무아과 감귤속, 금감속, 탱자나무속의 과일을 통칭하는 것으로, 유럽 남부 등지에서 재배되는 시트론(citron), 미국 캘리포니아 등지에서 재배되는 레몬(lemon), 열대 지방 등지에서 재배되는 문단이나 자몽 등의 문단류, 미국의 플로리디 등지에 재배되는 문단의 돌연변이종인 그레이프 프루트(grape fruit), 인도, 이탈리아 등지에서 재배되는 광귤(sour orange), 인도 등 세계 각지에서 재배되는 당귤, 중국이나 우리나라에서 재배되는 금귤이나 유자(柚子), 우리나라 제주도 등에서 재배되는 한라봉, 진지향, 진귤, 산귤, 청귤, 동정귤, 당유자, 홍귤, 편귤, 사두감, 주감, 탱귤 등을 모두 포함한다. 이때, 상기 찌꺼기는 과육을 제외한 버려지는 부분을 의미한다.In step 1, the citrus fruits are collectively referred to as "citron", "citron", "citrus", "citrus", "citrus" and "citron" ), Grapefruit (grapefruit), which is a mutant species of paragraphs cultivated in the US Floridians, sour orange cultivated in India and Italy, India, etc. Citrus fruits cultivated all over the world, kumquat or yuzu cultivated in China or Korea, Halabong grown in Jeju island, Jeonbyeon, Tangerine, Citrus, Citrus, Tangerine, Tangerine, Citrus, Mandarin, , Tangerine, and the like. At this time, the above-mentioned debris means a portion to be discarded except the pulp.
또한, 상기 단계 1에 있어서, 미생물은 액상 형태의 감귤속 과실의 찌꺼기로 이루어진 배지를 발효시켜 셀룰로오스 겔을 제조하는 역할을 하며, 발효시킬 수 있는 미생물이라면 제한없이 사용가능하나, 자연발효액으로부터 분리한 글루콘아세토박터속(Gluconacetobacter sp.) 균주를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 미생물은 25 내지 35℃, pH 2.5 내지 5.0 조건에서 전배양하는 것이 바람직하고, 26 내지 30℃, pH 3.0 내지 4.0 범위에서 전배양하는 것이 더욱 바람직하며, 이로부터 액상 형태의 감귤속 과실의 찌꺼기로 이루어진 배지에 접종하는 것이 바람직하다.In addition, in step 1, the microorganism has a role of producing cellulose gel by fermenting a medium consisting of liquid residue of citrus fruits in the form of liquid residue, and any microorganism capable of fermenting can be used without limitation. However, It is preferable to use a strain of the genus Gluconacetobacter sp. At this time, the microorganism is preferably pre-cultured at 25 to 35 DEG C and pH 2.5 to 5.0, more preferably pre-cultured at 26 to 30 DEG C and pH 3.0 to 4.0, It is preferable to inoculate the medium consisting of the scum.
나아가, 상기 단계 1에 있어서, 미생물 발효에 사용되는 과즙 배지는 산도가 pH 2.5 내지 5.0 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하고, pH 3.0 내지 4.0 범위인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 과즙 배지는 당도가 1 내지 30 brix 범위에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 20 brix 범위에 있는 것을 사용한다.Further, in step 1, the juice medium used for microbial fermentation preferably has an acidity in the range of pH 2.5 to 5.0, more preferably 3.0 to 4.0. The juice medium preferably has a sugar content in the range of 1 to 30 brix, more preferably 5 to 20 brix.
또한, 상기 단계 1에 있어서, 상기 과즙 배지로서 감귤 착즙액 뿐만 아니라, 감귤의 착즙 후 생성되는 박에 당분해효소를 처리하고 발효시켜 얻은 발효액을 사용할 수 있으며, 상기 발효액 역시 산도가 pH 2.5 내지 5.0 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하고, pH 3.0 내지 4.0 범위인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 발효액은 당도가 1 내지 30 brix 범위에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 5 내지 20 brix 범위인 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 당분해효소는 당업계에 널리 알려진 효소를 사용할 수 있으며, 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 아쿨리투스(Aspergillus aculeatus), 트리코더마 리세이(Trichoderma reesei) 등에서 유래된 효소를 사용하는 것이 바람직하다. 나아가, 감귤의 착즙 후 생성되는 박에 상기 당분해효소를 접종한 뒤 3 내지 12시간 정도 발효시키는 것이 바람직하고, 각 효소마다 최적 온도에 맞게 발효시키는 것이 바람직하나, 약 40 내지 70 ℃를 유지하는 것이 더욱 바람직하다.
The fermentation broth obtained by fermenting the fermented sugar with the saccharide-derived enzyme may be used as the fermentation broth in the step 1, and the fermentation broth may also have a pH of from 2.5 to 5.0 , And it is more preferable to use one having a pH in the range of 3.0 to 4.0. The fermentation broth preferably has a sugar content in the range of 1 to 30 brix, more preferably 5 to 20 brix. Examples of the enzyme for enzymatic digestion include enzymes well known in the art and enzymes derived from Aspergillus niger, Aspergillus aculeatus, Trichoderma reesei, etc. desirable. Furthermore, it is preferable that fermentation is carried out for about 3 to 12 hours after inoculating the sugar-soluble enzyme into the foil produced after the juice of citrus fruits. Preferably, fermentation is carried out according to the optimum temperature for each enzyme, Is more preferable.
다음으로, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법의 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 셀룰로스 겔에 방사선을 조사하여 기공을 형성하는 단계이다.Next, step 2 of the method for producing a porous natural moisture absorbing material according to the present invention is a step of forming pores by irradiating the cellulose gel prepared in step 1 with radiation.
상기 단계 2에 있어서, 셀룰로스 겔에 기공을 형성하기 전에 셀룰로스 겔을 세척하여 색소와 불순물을 제거하는 단계를 수행할 수 있다. 이때, 본 발명에서 셀룰로스 겔을 세척하는 방법은 한정하고 있지 않으나, 에탄올, 저농도의 수산화나트륨, 염산, 증류수 등을 반복 처리하여 진행할 수 있고, 세척이 끝난 셀룰로스 겔은 오븐 또는 동결건조기 등에서 건조할 수 있다.In the step 2, the cellulosic gel may be washed to remove the pigment and the impurities before forming the pores in the cellulose gel. Although the method of washing the cellulose gel in the present invention is not limited, the cellulose gel may be repeatedly treated with ethanol, low concentration sodium hydroxide, hydrochloric acid, distilled water, etc., and the washed cellulose gel may be dried in an oven or freeze dryer have.
또한, 상기 단계 2에 있어서, 방사선을 조사하기 전에 셀룰로스 겔은 적당한 형태를 취할 수 있다. 일실시예로, 셀룰로스 겔을 분쇄한 뒤 유리판 등의 기재에 캐스팅하여 시트 형태를 가질 수 있다. 이때 셀룰로스 겔의 크기 및 두께 등은 셀룰로스 겔 내부에 기공이 형성될 수 있는 구조라면 본 발명에서 한정하지 않는다.Further, in the step 2, the cellulose gel may take an appropriate form before irradiating the radiation. In one embodiment, the cellulosic gel may be pulverized and cast on a substrate such as a glass plate to have a sheet shape. In this case, the size and thickness of the cellulose gel are not limited to the present invention as long as the pores can be formed in the cellulose gel.
나아가, 상기 단계 2에 있어서, 방사선은 전자선, 감마선, 자외선 등을 사용하는 것이 바람직하고, 전자선을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.Further, in step 2, it is preferable to use electron beams, gamma rays, ultraviolet rays, etc., and more preferably to use electron beams.
또한, 상기 상기 단계 2에 있어서, 방사선량은 셀룰로스 겔에 선량율 10 kGy/h로 5 내지 100 kGy의 조사선량으로 조사하는 것이 바람직하고, 20 내지 30 kGy의 조사선량으로 조사하는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 5 kGy 미만의 조사선량으로 조사하는 경우 셀룰로스 겔 내부에 방사선 가교에 의한 기공이 거의 형성되지 않으며, 100 kGy 초과하는 조사선량으로 조사하는 경우, 약한 셀룰로오스 잔기 및 가교 조직이 분해되는 문제점이 있다.
In the step 2, it is preferable to irradiate the cellulosic gel with an irradiation dose of 5 to 100 kGy at a dose rate of 10 kGy / h, and more preferably, an irradiation dose of 20 to 30 kGy. In this case, when irradiated with an irradiation dose of less than 5 kGy, pores due to radiation crosslinking are hardly formed in the cellulose gel, and when irradiated with an irradiation dose exceeding 100 kGy, weak cellulosic residue and crosslinked tissue are degraded .
다음으로, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법의 단계 3은 상기 단계 2에서 기공이 형성된 셀룰로스 겔을 성형하는 단계이다.Next, Step 3 of the method for producing a porous natural moisture absorbent according to the present invention is a step of molding cellulose gel having pores in Step 2 above.
구체적으로, 상기 단계 3은 셀룰로스 겔을 적용하고자 하는 대상의 형태에 맞추어 성형하는 단계이다. 특히, 후술할 저장용기의 형태에 맞추어 성형할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Specifically, step 3 is a step of molding the cellulosic gel according to the shape of the object to be applied. In particular, it can be molded according to the shape of a storage container to be described later, and the present invention is not limited thereto.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법은 화학 케미컬의 사용없이 방사선 기술을 사용하여 감귤과 같은 천연 소재를 기반으로 한 천연 다공성 흡습재를 제조함으로써, 흡습재의 물리적 특성의 조절이 가능하다.
As described above, according to the present invention, it is possible to produce a natural porous hygroscopic material based on natural materials such as citrus fruits by using radiation technology without using chemical chemical, thereby controlling the physical properties of the hygroscopic material It is possible.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재를 제공한다.The present invention also provides a natural porous hygroscopic material produced by the above method.
구체적으로, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재는 방사선 조사량에 따라, 통기도가 조절될 수 있고, 종래의 실리카겔류와 같은 흡습재보다 통기도가 감소되어, 기공성이 우수하다는 것을 알 수 있으며(실험예 1 참조), 흡습 시간에 따라 흡습재의 크기가 증가하여 흡습효과가 우수하다는 것을 알 수 있다(실험예 2 참조). 또한, 흡습시간이 경과하여도 흡습에 의해 흡습재의 성분이 외부로 이탈되지 않는 것을 알 수 있다(실험예 3 참조).Specifically, the natural porous hygroscopic agent according to the present invention can be controlled in air permeability according to the irradiation dose, and the air permeability is lower than that of the conventional hygroscopic material such as silica gel, , The size of the hygroscopic material increases according to the hygroscopic time, and the hygroscopic effect is excellent (see Experimental Example 2). It is also understood that even when the moisture absorption time elapses, the components of the moisture absorbing material are not released to the outside due to moisture absorption (see Experimental Example 3).
따라서, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재는 천연 소재를 기반으로 하여 기공성 및 흡습성이 우수하므로 식품 저장에 사용되는 흡습재 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the natural porous hygroscopic material according to the present invention is based on a natural material and is excellent in porosity and hygroscopic property, so that it can be effectively used as a hygroscopic material used for food storage.
나아가, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재를 포함하는 부피조절이 가능한 저장용기를 제공한다.Further, the present invention provides a volumetrically adjustable storage container comprising a natural porous hygroscopic material produced by the above method.
상기 저장용기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 주름형, 아코디언형 및 스크류형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 형태를 가지는 것일 수 있다.The storage container may have any one or more shapes selected from the group consisting of a corrugated shape, an accordion shape, and a screw shape, as shown in FIGS. 1 and 2.
본 발명에 따른 용기에 대해 더욱 상세히 설명하면, 일실시예로 도 1과 같은 주름형 저장용기(100)는 용기뚜껑(110)과 용기(120)로 구성될 수 있으며, 저장용기의 측면 외부에는 주름부(121)를 구비하여 저장용기의 부피 조절이 자유로운 형태일 수 있다. 저장용기의 내부에는 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재(130)를 저장용기의 형태에 알맞게 구비할 수 있으며, 부착된 흡습재의 형태, 부착위치, 부착량 등은 본 발명에서 한정하지 않는다. In one embodiment, the pleated storage container 100 as shown in FIG. 1 may comprise a
다른 일실시예로, 도 2와 같은 스크류형 저장용기(200)는 용기뚜껑(210)과 용기(220)로 구성될 수 있으며, 상기 스크류형 용기는 상단 또는 하단, 상단 및 하단 내부에 스크류부(221)를 구비하여 하나 이상의 용기(220)를 서로 연결할 수 있는 스크류형 용기로 저장용기의 부피 조절이 자유로운 형태일 수 있다. 또한, 상기 일실시예의 주름형 저장용기와 동일하게, 저장용기의 내부에는 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재(130)를 저장용기의 형태에 알맞게 구비할 수 있으며, 부착된 흡습재의 형태, 부착위치, 부착량 등은 본 발명에서 한정하지 않는다. 2, the screw-type storage container 200 may include a
본 발명에서는 일실시예로 도 1 및 도 2를 통해 두가지 형태의 저장용기만을 도시하고 있으나, 본 발명에 따른 흡습재는 이외에도 다양한 형태의 저장용기에 도입 가능하며 본 발명이 상기 도 1 및 도 2의 저장용기 형태만을 제한하는 것은 아니다.
1 and 2, the hygroscopic material according to the present invention can be introduced into various types of storage containers, and the present invention can be applied to various types of storage containers as shown in FIGS. 1 and 2 It does not limit the storage container form only.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Experimental Examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.
<< 실시예Example 1> 천연 다공성 흡습재 1> Natural porous hygroscopic material 의of 제조 1 Manufacturing 1
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회, 증류수로 3회 세척한 후, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 15 kGy의 방사선을 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 동결건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다.
Cellulose gel (Jeju Island citrus test site) was washed twice with ethanol, three times with distilled water, packed with aluminum foil, and irradiated with 15 kGy at a dose rate of 10 kGy / h. After completion of the irradiation, the cellulosic gel was lyophilized and then molded into a circular shape having a thickness of 30 탆 and a diameter of 2 ㎝ to prepare a hygroscopic material.
<< 실시예Example 2> 천연 다공성 2> Natural Porosity 흡습재의Absorbent 제조 2 Manufacturing 2
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회, 증류수로 3회 세척한 후, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 25 kGy의 방사선을 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 동결건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다.
Cellulose gel (Jeju Island citrus test site) was washed twice with ethanol, three times with distilled water, packed with aluminum foil, and irradiated with 25 kGy at a dose rate of 10 kGy / h. After completion of the irradiation, the cellulosic gel was lyophilized and then molded into a circular shape having a thickness of 30 탆 and a diameter of 2 ㎝ to prepare a hygroscopic material.
<< 실시예Example 3> 천연 다공성 3> Natural porosity 흡습재의Absorbent 제조 3 Manufacturing 3
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회, 증류수로 3회 세척한 후, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 45 kGy의 방사선을 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 동결건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다.
Cellulose gel (Jeju Island citrus test site) was washed twice with ethanol, three times with distilled water, packed with aluminum foil, and irradiated with 45 kGy at a dose rate of 10 kGy / h. After completion of the irradiation, the cellulosic gel was lyophilized and then molded into a circular shape having a thickness of 30 탆 and a diameter of 2 ㎝ to prepare a hygroscopic material.
<< 실시예Example 4> 천연 다공성 4> Natural porosity 흡습재의Absorbent 제조 4 Manufacturing 4
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회 세척 후, 증류수로 3회 세척하여 믹서를 이용하여 분쇄한 후, 배양접시에 캐스팅하고, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 15 kGy의 조사선량으로 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 40℃에서 오븐건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다
The cellulosic gel (provided by Jeju Island Citrus Experiment Station) was washed twice with ethanol and then washed three times with distilled water, ground with a mixer, cast into a petri dish, and packed with aluminum foil at a dose rate of 10 kGy / Irradiation dose. After the irradiation of the cellulose gel was oven-dried at 40 占 폚, a hygroscopic material was prepared by molding it into a circle having a thickness of 30 占 퐉 and a diameter of 2 cm
<< 실시예Example 5> 천연 다공성 5> Natural Porosity 흡습재의Absorbent 제조 5 Manufacturing 5
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회 세척 후, 증류수로 3회 세척하여 믹서를 이용하여 분쇄한 후, 배양접시에 캐스팅하고, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 25 kGy의 조사선량으로 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 40℃에서 오븐건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다
The cellulosic gel (provided by Jeju Island Citrus Experiment Station) was washed twice with ethanol, and then washed with distilled water three times. The cellulosic gel was crushed using a mixer, cast into a culture dish, and packed with aluminum foil to give a dose rate of 25 kGy Irradiation dose. After the irradiation of the cellulose gel was oven-dried at 40 占 폚, a hygroscopic material was prepared by molding it into a circle having a thickness of 30 占 퐉 and a diameter of 2 cm
<< 실시예Example 6> 천연 다공성 6> Natural porosity 흡습재의Absorbent 제조 6 Manufacturing 6
셀룰로스 겔(제주도 감귤시험장 제공)을 에탄올로 2회 세척 후, 증류수로 3회 세척하여 믹서를 이용하여 분쇄한 후, 배양접시에 캐스팅하고, 알루미늄 박으로 포장하여 선량율 10 kGy/h로 45 kGy의 조사선량으로 조사하였다. 조사가 완료된 셀룰로스 겔을 40℃에서 오븐건조한 후, 두께 30 ㎛ 및 지름 2㎝의 원형으로 성형하여 흡습재를 제조하였다.
The cellulosic gel (provided by Jeju Island Citrus Experiment Station) was washed twice with ethanol, and then washed with distilled water three times. The cellulosic gel was crushed using a mixer, cast into a culture dish, and packed with aluminum foil to give a dose rate of 45 kGy Irradiation dose. After the irradiation of the cellulose gel was oven-dried at 40 占 폚, the cellulose gel was molded into a circular shape having a thickness of 30 占 퐉 and a diameter of 2 cm to prepare a hygroscopic material.
<< 비교예Comparative Example 1> 실리카 겔 1> Silica gel 흡습재Absorbent material
평균입경 40~63 ㎛의 실리카 겔(silica gel60, MERCK, Germany)을 이용하여 실시예 1과 동일한 크기의 흡습재를 제조하였다.
A hygroscopic material having the same size as that of Example 1 was prepared using silica gel (silica gel 60, MERCK, Germany) having an average particle size of 40 to 63 탆.
<< 실험예Experimental Example 1> 방사선을 사용하여 제조된 천연 다공성 1> Natural porosity produced using radiation 흡습재의Absorbent 기공성 평가 Porosity evaluation
본 발명에 따른 방사선을 사용하여 제조된 천연 다공성 흡습재의 기공성을 알아보기 위하여, 상기 실시예 1 내지 6에서 제조된 천연 흡습재를 통기도 측정(Gurley type densometer, Toyoseiki, Japan)하여, 그 결과를 표 1 및 도 3에 나타내었다.
In order to examine the porosity of the natural porous hygroscopic material prepared by using the radiation according to the present invention, the natural hygroscopic materials prepared in Examples 1 to 6 were subjected to the measurement of air permeability (Gurley type densometer, Toyoseiki, Japan) It is shown in Table 1 and Fig.
표 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각 10 kGy, 20 kGy, 45 kGy의 방사선을 조사하여 제조한 실시예 1 내지 6의 천연 흡습재는 방사선량의 조사량이 증가할수록 통기도가 감소하여 기공성이 향상된 것을 알 수 있었다. 또한, 분쇄 과정 없이 방사선을 조사하고 동결건조시켜 제조한 상기 실시예 1 내지 3의 천연 흡습재가 셀룰로스 겔을 세척한 후, 분쇄하여 방사선을 조사하고, 오븐건조시켜 제조한 상기 실시예 4 내지 6의 천연 흡습재보다 통기도가 낮게 나타나 기공성이 더욱 우수한 것을 알 수 있다. As shown in Table 1 and FIG. 3, the natural hygroscopic materials of Examples 1 to 6 prepared by irradiating with 10 kGy, 20 kGy, and 45 kGy radiation, respectively, exhibited improved air permeability and improved porosity . The natural moisture absorbent materials of Examples 1 to 3 prepared by irradiating and lyophilizing without irradiation of the pulverizing process were prepared by washing the cellulosic gel, pulverizing it, irradiating it with radiation, and oven-drying it. The air permeability is lower than that of the natural moisture absorber and the porosity is more excellent.
따라서, 본 발명에 따른 천연 흡습재의 제조방법은 방사선 조사량을 조절하여 통기도를 조절할 수 있고, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 천연 흡습재는 기공성이 우수하는 것을 알 수 있다.
Therefore, the method of manufacturing the natural moisture absorbent according to the present invention can control the air permeability by adjusting the radiation dose, and the natural moisture absorbent produced by the manufacturing method according to the present invention has excellent porosity.
<< 실험예Experimental Example 2> 방사선을 사용하여 제조된 천연 다공성 2> Natural porosity produced using radiation 흡습재의Absorbent 흡습량Moisture absorption amount 평가 evaluation
본 발명에 따른 방사선을 사용하여 제조된 천연 다공성 흡습재의 흡습량을 알아보기 위하여, 다음과 같이 실험하였다.In order to examine the moisture absorption amount of the natural porous hygroscopic material produced by using the radiation according to the present invention, the following experiment was conducted.
구체적으로, 항온항습기(Model TH-ME-065, JEIO TECH Co., Korea)를 30℃, 95% 습도로 유지하였다. 다음으로, 실시예 2 및 5에서 사용한 셀룰로스 겔을 방사선으로 조사하기 전 및 조사 후의 흡습재 및 비교예 1의 실리카 겔을 각각 배양접시 안쪽에 동일 크기로 부착하여, 부착한 직후, 5시간, 20시간, 3일, 4일 및 7일 경과한 시점에서 흡습재 주변에 형성되는 환의 크기를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Specifically, a thermo-hygrostat (Model TH-ME-065, JEIO TECH Co., Korea) was kept at 30 ° C and 95% humidity. Next, the hygroscopic material before and after the radiation of the cellulose gel used in Examples 2 and 5 and the silica gel of Comparative Example 1 were attached to the inside of the culture dish with the same size, and immediately after attachment, 5 hours, 20 The sizes of the rings formed around the hygroscopic material at the time points 3, 4, and 7 days were measured, and the results are shown in Table 2 below.
조사 전radiation
Before the survey
조사 후radiation
After investigation
조사 전radiation
Before the survey
조사 후radiation
After investigation
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방사선을 조사하여 제조된 천연 흡습재는 방사선 조사하기 전보다 시간이 경과할수록 환의 크기가 증가하고, 통상의 실리카 겔에 비해서도 환의 크기가 현저히 증가하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, the natural moisture absorber prepared by irradiating the radiation according to the present invention shows that the size of the ring increases as time elapses before irradiation, and the size of the ring is significantly increased as compared with that of ordinary silica gel have.
따라서, 본 발명에 따른 방사선을 조사하여 제조된 천연 흡습재는 우수한 흡습효과를 나타낸다.
Therefore, the natural hygroscopic material produced by irradiating the radiation according to the present invention exhibits excellent hygroscopic effect.
<< 실험예Experimental Example 3> 방사선을 사용하여 제조된 천연 다공성 3> Natural porosity produced using radiation 흡습재의Absorbent 이탈 여부 확인 Checking for exit
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 천연 다공성 흡습재의 흡습 후의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.In order to examine the change of the natural porous hygroscopic material produced by the production method according to the present invention after moisture absorption, the following experiment was conducted.
구체적으로, 상기 실시예 2 및 비교예 1의 흡습재를 배양접시 안쪽에 동일 크기로 부착하여, 20시간 및 4일이 경과한 시점에서 흡습재 주변에 형성되는 변화를 촬영하여, 그 사진을 도 4에 나타내었다.
Specifically, the hygroscopic materials of Example 2 and Comparative Example 1 were attached to the inside of the culture dish with the same size, and the changes formed around the hygroscopic material at 20 hours and 4 days passed were photographed, Respectively.
도 4는 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재와 실리카겔 흡습재의 흡습시간에 따른 변화를 촬영한 사진이다.
FIG. 4 is a photograph of a change in moisture absorption time of a natural porous hygroscopic material and a silica gel hygroscopic material according to the present invention.
도 4에 나타난 바와 같이, 통상의 실리카 겔의 경우에는 흡습시간이 경과할 수록 흡습재로부터 흡습재의 일부가 외부로 이탈된 현상을 보이고 있으나, 본 발명에 따른 방사선을 조사하여 제조된 흡습재의 경우 매우 깨끗한 상태를 유지하고 있다. As shown in FIG. 4, in the case of ordinary silica gel, a part of the moisture absorbing material is detached from the moisture absorbing material as the moisture absorbing time elapses. However, in the case of the moisture absorbing material produced by irradiation with the radiation according to the present invention, It is kept clean.
따라서, 본 발명에 따른 방사선을 조사하여 제조된 천연 흡습재는 흡습 후에도 흡습재로부터 흡습재의 일부분이 외부로 이탈되지 않는 것을 알 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 방사선을 조사하여 제조된 천연 흡습재를 식품 저장을 위한 용기에 적용하여도 흡습재의 이탈에 대한 위험성을 해소할 수 있을 것으로 사료된다.
Therefore, it can be seen that the natural moisture absorbent material produced by irradiating the radiation according to the present invention does not allow a part of the moisture absorbent material to escape to the outside even after moisture absorption. Therefore, even when the natural moisture absorbent prepared by irradiating the radiation according to the present invention is applied to a container for storing food, it is considered that the risk of dislodging the hygroscopic material can be solved.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 천연 다공성 흡습재의 제조방법은 화학 케미컬의 사용없이 방사선 기술을 사용하여 감귤과 같은 천연 소재를 기반으로 한 천연 다공성 흡습재를 제조함으로써, 흡습재의 물리적 특성의 조절이 가능하다. 또한, 이러한 방사선 기술을 사용하여 제조된 천연 다공성 흡습재를 포함하는 스크류형 또는 아코디언형의 부피조절이 가능한 저장용기는 천연 다공성 흡습재를 사용함에 따라 식품의 저장이 용이하며, 흡습재 내용물이 외부로 이탈되는 위험이 없고, 저장용기 내부 공간의 자유로운 축소를 통해 매우 효과적인 공간활용이 가능하여 유용하게 사용될 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to produce a natural porous hygroscopic material based on natural materials such as citrus fruits by using radiation technology without using chemical chemical, thereby controlling the physical properties of the hygroscopic material It is possible. In addition, the screw-type or accordion-type volumetric storage container including the natural porous hygroscopic material manufactured by using such a radiation technique is easy to store food by using natural porous hygroscopic material, And it is possible to utilize space effectively and effectively by reducing the space inside the storage container freely.
100 : 주름형 조절용기
110 : 용기 뚜껑
120 : 용기
121 : 주름부
130 : 흡습재
200 : 스크류형 조절용기
210 : 용기 뚜껑
220 : 용기
221 : 스크류부
230 : 흡습재 100: pleated type regulating container
110: container lid
120: container
121:
130: Moisture absorbing material
200: screw type adjustment container
210: container lid
220: container
221: screw part
230: Moisture absorber
Claims (8)
상기 단계 1에서 제조된 셀룰로스 겔에 방사선을 10 kGy/h의 선량률로 15 내지 45 kGy로 조사하여 기공을 형성한 후, 건조하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 기공이 형성된 셀룰로스 겔을 성형하는 단계(단계 3);를 포함하는, 방사선을 이용하여 통기도가 1500 내지 5000 sec/100 mL가 되도록 조절하는 천연 다공성 흡습재의 제조방법.
The step of fermenting the microorganism by using a strain of the genus Citronacetobacter in the citrus fruit to produce a cellulose gel (Step 1);
Irradiating the cellulosic gel prepared in step 1 with 15 to 45 kGy of radiation at a dose rate of 10 kGy / h to form pores and drying (step 2); And
And forming the cellulosic gel having the pores formed therein in the step (2) (step 3), wherein the air permeability is adjusted to 1500 to 5000 sec / 100 mL using radiation.
A natural porous moisture absorber produced by the method of claim 1.
상기 천연 다공성 흡습재는 1500 내지 5000 sec/100 mL의 통기도를 갖는 것을 특징으로 하는 천연 다공성 흡습재.
6. The method of claim 5,
Wherein the natural porous hygroscopic material has an air permeability of 1500 to 5000 sec / 100 mL.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 조영수 ‘감귤 바이오셀룰로오스를 이용한 재생의학용 나노섬유형 지지체 개발 및 생체적합성 평가’ 중소기업 기술개발사업 최종보고서(2013.10.)* |
Also Published As
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