KR102058199B1 - 과일과 채소의 저온 저장고 및 저장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과일과 채소의 저온 저장고 및 저장방법에 대한 것으로서, 흡착식 냉동기를 이용하여 보관방법을 달리하는 채소와 과일에 대한 저온 저장고 및 이를 이용한 저장방법에 곤한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과일과 채소의 저온 저장고는, 과일을 저장할 수 있는 과일별 저장고는, 각각 개별화된 영역으로 설정되어 분획화가 이루어지고, 상기 과일에는 사과, 키위, 자두, 토마토, 또는 멜론을 포함하고, 상기 분확화된 과일별 저장고는, 각 과일별로 내면은 부직포로 이루어지고, 외면은 종이로 이루어진 패드의 내부에 활성탄을 포함하고, 상기 활성탄은 메조포러스(mesoporous)한 기공크기를 갖는 기공을 포함하고, 상기 활성탄의 외측으로는 KMNO4가 부착된 상태이어서, 에틸렌가스를 분해할 수 있고, 상기 부직포에는 실리카겔을 더 포함하고 있어서, 상기 에틸렌 가스보다 흡착성이 좋은 수증기의 제거가 가능한 것일 수 있고, 상기 과일별 저장고의 온도는 1-5℃로 유지되어 에틸렌가스의 활동을 줄일 수 있고, 채소별 저장고는, 선도 유지용 조성물로서, 프로폴리스 용액을 유효성분으로 하는 용액을 사용하고, 상기 채소별 저장고에 저장되는 엽채류 또는 과채류는 전처리 작업으로서, 수세과정과 절단과정을 거친 것으로서, 상기 엽채류로서는 양상추, 배추, 상추, 시금치, 브로컬리, 쑥갓, 깻잎 중의 어느 하나 이상일 수 있으며, 상기 과채류로서는 가지, 오이 중의 어느 하나일 수 있으며, 상기 프로폴리스 용액은 항산화 효과를 갖는 플라보노이드를 포함하여 야채의 호흡작용과 수분증발 억제기능을 수행하여 장기간 보존이 가능하고, 상기 채소별 저장고의 온도는 1-10℃의 온도에서 냉장 보관되며, 상기 채소별 저장고와 과일별 저장고의 외주면으로는 흡착식 냉동기로부터 공급되는 냉각수가 공급되어 저온 유지가 가능하고, 상기 흡착식 냉동기는, 상기 저온저장고에서 순환하며, 가열된 냉각수가 공급되는 제1출입구와 상기 제1출입구로부터 들어온 냉각수가 공급된느 제1 공간부와 상기 제1공간부로 들어온 냉각수가 공급되는 상하부관과 삽입관을 포함하고, 상기 상하부과과 삽입관의 외주면에는 흡착제가 결합되어 있어서, 상기 상하부관과 삽입관의 외부로 공급되는 냉매를 탈착/흡착시키는 과정을 통해 상기 냉각수를 냉각시키고, 상기 냉각된 냉각수를 배출하여 다시 상기 저온저장고로 공급할 수 있는 것일 수 있다.

Description

과일과 채소의 저온 저장고 및 저장방법{LOW TEMPERATURE STORAGE OF FRUITS AND VEGETABLE}

본 발명은 냉각기능을 수행하는 열교환기를 포함하는 과일과 채소의 저온 저장고 및 저장방법에 관한 것으로서, 흡착식 냉동기를 이용하여 보관 방법을 달리 하는 채소와 과일에 대한 저온 저장고 및 이를 이용한 저장방법에 관한 것이다.

본 발명은 냉각수에 대한 냉각기능을 수행하는 열교환기를 포함하는 저온 저장고 및 이를 이용한 과일과 채소의 저장방법에 관한 것이다.

활성탄은 주성분이 공극구조가 발달한 탄소재료로서 다공성이고, 흡착력이 매우 강한 물질로 알려져 흡착제나 촉매 담체로 널리 공업적으로 이용되고 있으며, 온도가 상승할수록 흡착량이 감소되고, 피흡착 물질의 농도가 높을수록 흡착량이 증가된다. 이와 같은 활성탄은 과일의 후숙 호르몬인 에틸렌가스에 대한 흡착제로 사용될 수 있다. 다만 이러한 활성탄이 흡착제로 제대로 기능하기 위해서는 입도에 대한 조절이 필요할 수 있다.

이와 같은 활성탄에 더하여 제올라이트를 사용할 수 있다.

제올라이트는 나트륨, 칼륨, 칼슘과 같은 알칼리 또는 알칼리 토류 원소들의 결정형 알루미노 규산염으로 다공성 무기소재로서 이러한 다공특성에 따라 특정성분이나 물 등의 용매를 선택적으로 흡착하기도 한다. 이와 같은 제올라이트는 접촉 항균성이 매우 우수한 것으로 알려져 있으며 일부 비접촉에 의해서도 항균성을 보인다고 알려져 있다.

또한 산화철은 산소흡수제로 과일에서 나오는 수분과 반응하여 수화물을 생성하고, 이 수화물이 다시 산소를 흡수하여 산화가 일어나 안정한 산화물로 변환시킴으로써 과일의 신진 대사에 필요한 산소를 줄여 과일의 성숙이나 부패를 원천적으로 막을 수 있는 기능을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 이와 같은 활성탄, 제올라이트 및 산화철을 포함하는 기능성 물질을 포함하여 과일의 후숙을 방지할 수 있다.

과실이나 채소는 수분 함량이 높고 보관유통기간 동안에도 세포가 살아 있어 호흡하고, 숙성이 진행되므로 이러한 과채류는 특히 그 보관이나 유통 판매에 있어서, 신선도를 유지하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 과숙이나 산패에 의해 상품가치가 떨어지고, 나아가 소비자의 건강을 해치는 경우도 발생할 수 있다.

따라서 과채류의 선도를 연장하는 것은 공급 및 유통업자에게 뿐만 아니라, 최종 소비자에게도 보관 기일 연장으로 과채류의 과숙이나 산패로 인한 폐기에 따른 손실을 감소시킬 수 있게 되므로 과채류의 유통 및 보관 기간의 연장을 위한 포장수단의 개발이 요망되고 있다.

과실류 포장박스에 있어서, 과실을 그대로 투입하면, 운반 및 적재과정에서 과실과 과실, 혹은 과실과 박스의 충돌에 의해 손상을 받으며, 손상부위의 산패 및 부패로 인해 박스 내에 포장된 과실 전체의 상품성이 없어지게 되어 막대한 손실이 발생하게 된다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 주로 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌과 같은 합성 플라스틱의 발포제로 된 과일싸개인 팬캡, 과일캡, 트레이 혹은 망으로 개개의 과실을 싸거나 과실과 과실 사이에 망 혹은 패드를 끼워넣는다.

이러한 예로는 2001.09.25.자 공고 실용신안등록 제20-0233005호"과일 받침대"가 있으며, 이러한 종래 포장용기는 통기성이 양호하도록 구조 개선에 중점을 두어 통기성을 개선하여 포장 용기 내의 과채류 선도를 유지하도록 하고 있다.

그러나 이러한 종래 방법은 포장 용기 제조과정이 복잡하고, 비용이 많이 소요되며 과채류의 과숙 방지 또는 지연효과가 전혀 없는 점에서 과채류의 선도 유지 연장효과가 크지 못하여 실효성이 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 현재의 현재의 과일 및 채소의 포장용 포장 재들은 과일에서 유통, 저장, 진열 과정에서 산출되는 에틸렌 호르몬를 효과적으로 제거하여 과일 및 채소의 신선도를 유지할 수 있는 저온 저장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 과일의 유통 보관 시 과숙을 방지하면서 보다 오랜 기간 신선도를 유지할 수 있는 과일용 포장 보조제를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 엽채류 또는 과채류의 기존 유통 대비 그 기한을 용이하게 연장할 수 있는 옆채류 또는 과채류의 선도 유지용 조성물 및 이를 이용한 엽채류 또는 과채류의 선도 유지방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 과일과 채소의 저온 저장고는, 과일을 저장할 수 있는 과일별 저장고는, 각각 개별화된 영역으로 설정되어 분획화가 이루어지고, 상기 과일에는, 사과, 키위, 자두, 토마토 또는 멜론을 포함하고, 상기 분획화된 과일별 저장고에는, 각 과일별로 내면은 부직포로 이루어지고, 외면은 종이로 이루어진 패드의 내부에 활성탄이 삽입된 과일용 포장 보조제를 포함하고, 상기 활성탄은 메조포러스(mesoporous)한 기공크기를 갖는 기공을 포함하고 상기 활성탄의 외측으로는, KMnO₄가 부착된 상태이어서, 상기 에틸렌 가스를 분해할 수 있고, 상기 부직포에는 실리카겔을 더 포함하고 있어서, 상기 에틸렌 가스보다 흡착성능이 좋은 수증기의 제거가 가능한 것일 수 있고, 상기 과일별 저장고의 온도는 1-5℃로 유지되어 에틸렌가스의 활동을 줄일 수 있고, , 채소별 저장고는, 선도 유지용 조성물로서, 프로폴리스(propolis) 용액을 유효성분으로 포함하는 용액을 사용하고, 상기 채소별 저장고에 저장되는 엽채류 또는 과채류는, 전처리 작업으로서, 수세 과정과 세절 과정을 거친 것으로서, 상기 엽채류로서는, 양상추, 배추, 상추, 시금치, 브로컬리, 쑥갓, 깻잎 중의 어느 하나일 수 있으며, 상기 과채류로서는 가지, 오이 중의 어느 하나일 수 있으며, 상기 프로폴리스 용액은, 항산화 효과를 갖는 플라보노이드를 포함하며, 야채의 호흡작용과 수분증발 억제 기능을 수행하여 장기간 보존이 가능하고, 상기 채소별 저장고의 온도는 1-10℃의 온도에서 냉장 보관되며, 상기 채소별 저장고와 과일별 저장고의 외주면으로는 흡착식 냉동기로부터 공급되는 냉각수가 공급되어 저온 유지가 가능하며, 상기 흡착식 냉동기는, 상기 저온저장고에서 순환하며 가열된 냉각수가 공급되는 제1출입구; 상기 제1 출입구로 들어온 냉각수가 공급되는 제1공간부; 상기 제1공간부로 들어온 냉각수가 공급되는 상하부관과 삽입관을 포함하고 상기 상하부관과 삽입관의 외주면에는 흡착제가 결합되어 있어서,상기 상하부관과 삽입관의 외부로 공급되는 냉매를 탈착/흡착시키는 과정을 통해 상기 냉각수를 냉각시키고 상기 냉각된 냉각수를 배출하여 다시 상기 저온 저장고로 공급할 수 있는 것본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 삽입체의 양측면 전방과 후방은 본체의 제1 공간부 양측면 후방과 제2 공간부 양측면 전방과 연결된 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡착식 냉동기는, 상하부관 ? 삽입관을 통해서 냉각수가 흐르고, 상기 상부관과 삽입관 사이, 삽입관 들 사이, 삽입관과 상기 하부관 사이에는 냉매가 흐르면서 상기 흡착제에 탈착 또는 흡착되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과일과 채소의 저온 저장방법에 있어서, (a) 채소류를 수세하고 절단하는 단계(s10);와, (b) 상기 수세하고 절단된 채소류를 프로폴리스 용액에 침지하는 단계(s20);와, (c) .상기 침지 후 상기 채소류를 1-10℃의 온도에서 보관하는 단계(s30);와, (d) 과일류를 과일별로 분리하여 내면은 부직포로 이루어지고, 외면은 종이로 이루어지되, 상기 부직포의 내면에 활성탄을 물리적으로 흡착된 포장제에 상기 과일류를 삽입하고 상기 과일류가 삽입된 포장제의 온도를 1-5℃로 유지하는 단계(s40);와, (e) 상기 포장제와 채소류가 보관된 채소 보관통의 외면에 냉각수를 흘려서 상기 포장제와 채소 보관통의 온도를 상기 기재된 온도의 범위 내로 유지하되, 상기 냉각수는, 흡착식 냉동기의 제1출입구로 들어가서, 상기 흡착식 냉동기로 공급되는 냉매와 흡착제를 통해서 열교환작용을 수행하여 온도가 저하되어 상기 흡착식 냉동기의 제2 출입구를 통해서 배출되어 상기 포장제와 채소 보관통의 온도를 유지할 수 있는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성탄은 KMnO4 수용액에 첨가되어, 활성탄에 KMnO4를 흡착시켜서 에틸렌가스를 분해하고, 상기 활성탄에 실리카겔을 첨가하여 활성탄에 수분이 흡착되는 것을 방지하고, 상기 흡착식 냉동기에서 사용되는 흡착제는, 실리카겔 또는 제올라이트일 수 있다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기존의 포장 용기에 과일과 함께 투입하여 사용함으로써 과일의 저장 및 유통 및 전시 판매 중 과일의 호흡 및 증산 작용 등에 의해 발생하는 에틸렌 가스, 산소, 수분 등이 기능성 물질을 통해 효과적으로 제거될 수 있고, 이를 통해 과일의 과숙 및 부패를 방지하여 보다 장시간 동안 과일의 신선도를 유지할 수 있으며 탈취작용으로 인한 상품의 구매 가치를 향상시킬 수 있다.

또한 엽채류와 과채류 용 조성물에 따르면, 엽채류 또는 과채류의 유통기한이 연장됨으로 인해 엽채류 또는 과채류가 수세 또는 세절된 상태로 상품화가 되더라도 소비자들이 신선한 엽채류 또는 과채류를 장기적으로 용이하게 섭취할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 상기 과일별 저장부 및 야채류 저장부에 대한 온도를 일정하게 저온으로 유지시키기 위한 흡착식 냉동기이용하면, 본체의 상부판 및 하부판, 그리고 삽입체에 냉각수(온수)가 통과하는 과정에서 냉각수(온수)와 열교환기 외부의 냉매와의 열교환이 안정적으로 이루어지게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일과 채소의 저온 저장고 중 과일의 포장 보조제를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착식 냉동기용 열교환기의 외관을 보여주는 종단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고, "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 과일과 채소의 저온 저장고에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과일과 채소의 저온 저장고 중 과일의 포장 보조제를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 과일용 포장 보조제(1)는 내면은 부직포(10)로 이루어지고, 외면은 종이(20)로 이루어진 패드의 내부에 기능성 물질(30)이 삽입된 형태일 수 있다. 상기 패드는 내부에 기능성 물질(30)이 담긴 밀봉된 상태의 봉투일 수 있다.

이러한 패드의 재질은 부직포(10)와 종이(20)로 이루어질 수 있다. 다만 과일의 경우에는 각 과일 별로 보존 온도에 차이가 있을 수 있기 때문에 사과, 키위, 자두, 토마토 또는 멜론별로 개별적으로 분획되어 담겨 있는 상태일 수 있다. 또한 과일들은 1-5℃의 온도에서 보존하는 것이 바람직하기 때문에 각각의 과일들이 담겨 있는 저장고 사이에는 단열재가 설치되고, 과일들이 담겨 있는 외부면으로는 흡착식 냉동기로부터 공급되는 냉각수가 흐르도록 구성될 수 있다.

즉 5℃ 이상이 되면, 에틸렌가스의 활동이 활발해질 수 있다. 즉 과일은 습도, 온도, 당도, 상해, 호르몬 등의 요인에 의해 그 부패 정도가 좌우되는데, 이와 같은 여러가지 요인 중 호르몬 중에서는 에틸렌 가스가 가장 큰 영향을 끼친다고 할 수 있다. 이에 과일 뿐만 아니라 채소의 성장 노화 호르몬인 에틸렌을 제거하는 것이 과일 및 채소의 신선도를 유지하는 하나의 방법일 수 있다.

에틸렌 가스를 제거하여 신선도를 유지하기 위한 소재로는 다양한 분야에 흡착제로 사용되어온 숯을 고려할 수 있다. 숯은 다공성의 넓은 비표면적에 의해 뛰어난 흡착 능력을 가지고 있다고 알려져 있다. 이 숯은 약품 처리를 통하여 활성화시키면 활성탄소(이하 활성탄이라고 한다.)가 되는 데 이 활성탄소가 에틸렌 제거에 효과적일 수 있다.

이러한 활성탄소에는 기공의 크기에 따라 마이크로 포어를 가진 활성탄과 메조포어를 가진 활성탄소, 마이크로포어를 가지는 활성탄이 있다.

이의 구별은 하기 표 1과 같다.

Micro Pore	Meso Pore	Macro Pore
20Å이하	20-5000Å	5000Å이상

마이크로 포어를 갖는 활성탄은 에틸렌을 흡착시키기에는 기공크기가 너무 작고, 마크로 포어를 갖는 활성탄도 에틸렌을 흡착시키기에는 기공크기가 너무 크다고 알려져 있다.

수확전의 과일은 모체의 뿌리로부터 무기염류와 수분을, 잎으로부터 광합성의 산물인 탄수화물을 공급받아 에너지원으로 사용한다. 하지만 수확 후에는 생육기간 동안 체내에 축적해 두었던 양분들을 호흡으로 소모하여 생명을 유지한다.

호흡이란 과일 내에 축적된 탄수화물 등의 양분을 산화 과정을 거쳐 다른 물질로 만드는데 필요한 재료 물질과 에너지로 변환하는 과정이다. 과일을 포함한 식물체의 호흡 정도는 유전적 또는 주변환경의 영향을 받는다. 이와 같은 과일의 성숙과정에서 에틸렌과 호흡은 밀접한 관련을 가지고 있다.

식물체 내에서 에틸렌 생합성은 산소를 필요로 하는 과정이다. 때문에 산소의 농도가 5% 미만이면 에틸렌생합성이 이루어지지 않고 따라서 과일 성숙이 진행되지 않는다. 산소의 농도가 높아 호흡이 증가하면, 증가할수록 에틸렌의 발생량도 많아지게 되는 데, 그 한예로 과일을 바닥에 떨어뜨려 물리적 자극이 증가하면 과일의 호흡을 증가시키는 동시에 에틸렌 발생량도 증가시킬 수 있다.

과일의 발육단계를 살펴보면, 호흡의 변화양상에 따라 급등전기, 급등기, 급등후기로 구분한다. 급등 전기에는 과일의 호흡량이 최소점에 이르는데, 과일의 성숙은 완료된다. 수확시기가 이 시기에 해당하고, 수확후에 저장 유통 과정에서 호흡이 계속 증가하여 호흡량이 최고점에 이른다(후숙기, 급등기). 후숙이 완료되면 호흡이 감소하기 시작하여 과일의 노화가 진행되기 시작한다. 이때 온도의 변화가 과일 내에서 일어나는 여러가지 생리적 반응에 큰 영향을 미치는데, 일반적으로 온도가 낮을수록 반응은 느리게 진행된다.

이와 같이, 수확한 후에 어느 정도 시간이 지나면, 과일은 노화되기 시작하여 상품성이 상실하게 되는데, 이 시기를 늦추는 것이 과일의 경우, 상품 저장의 목표가 된다. 이 시기를 위해서는 저온, 저산소, 고이산화탄소, 저에틸렌 처리를 해주는 것이 하나의 방법일 수 있다.

상술한 흡착제를 사용하는 경우, 에틸렌 제거기술에 해당하는 데, 상기 활성탄 등의 흡착제를 사용할 경우, 다시 수분 흡착시 다시 에틸렌을 방출하여 지속적이지 못한 단점이 있다.

식물의 성장에 영향을 미치는 호르몬으로는 엽산(asbscisic acid), 옥신(auxin), 시토키닌(cytokinin), 지베렐린(gibberellin), 에틸렌(ethylene) 등이 있다. 이 중에서 에틸렌은 낙엽을 촉진시키고, 꽃의 노화를 앞당기며 과일의 성숙에 큰 관여를 한다. 이와 같은 에틸렌은 과일의 종류에 따라 에틸렌의 방출량이 다르다. 사과와 멜론은 에틸렌가스의 방출량이 많기로 알려져 있어서 다른 과일들과 분리해서 보관하는 것이 바람직하다.

특히 에틸렌에 대한 흡착성능을 향상시키기 위해서는, 물리적 흡착 외에 화학반응을 통하여 에틸렌을 제거하는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 에틸렌의 화학반응을 유도할 수 있는 방법으로는, KMnO₄와 Cu의 수용액을 제조하여 상기 제조된 수용액을 활성탄에 첨가하는 방법을 사용할 수 있다. 하지만 이때 주의할 것은 활성탄소는 수분에 대한 흡착성능이 있기 때문에 이와 같은 활성탄의 수분 흡착에 따른 에틸렌가스의 복귀 현상을 방지하기 위해 실리카겔 등의 수분흡착제를 더 첨가할 수 있다.

이와 같이 패드의 재질로서 부직포(10)와 종이를 사용하는 경우, 모두 통기성이 우수하기 때문에 패드 내에 밀봉된 기능성 성분의 확산이 원할하게 이루어질 수 있고, 부직포(10)가 종이(20)의 내측에 위치되어 종이(10)의 취약점인 물로 인한 파손을 방지하고, 종이(20)는 부직포(10)의 외측에 위치되어 부직포(10)의 올품림을 방지하는 등 부직포(10)와 종이(20)가 서로 상호 작용하여 패드의 강도를 보관하는 효과를 얻을 수 있다. 여기서 기능성 물질(30)은 과일의 신진 대사로 발생되는 산소 및 수분을 흡수하고, 과일로부터 발생하는 숙성 호르몬인 에틸렌 및 활성 산소를 제거하여 과숙을 방지하고, 암모니아의 흡착 효과를 통해 악취 발생을 억제시키는 것이 가능할 수 있다.

본 발명에서는 상기 기능성 물질(30)로서 활성탄과 제올라이트, 및 산화철로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 기능성 물질은, 활성탄 70-90중량%, 산화철 2-3중량% 및 제올라이트 7-28중량%를 포함할 수 있다. 물론 전술한 바와 같이 활성탄 만을 사용할 수도 있다.

본 발명이 적용되는 엽채류로는 양상추, 배추, 상추, 시금치, 브로컬리, 쑥갓, 깻잎 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 과채류로는 가지, 오이 중의 어느 하나일 수 있다.

이와 같은 엽채류 또는 과채류의 선도 유지용 조성물로는 프로폴리스 용액을 유효성분으로 포함할 수 있다. 자세히 설명하면, 프로폴리스(propolis)는 꿀벌이 식물로부터 수지(resin)을 수집하여 자신이 분비한 타액과 왁스를 혼합하여 만든 물질을 말하는데, 식물성 수지, 왁스, 정유, 화분, 플라보노이드 및 기타 유기물과 미네랄 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 프로폴리스의 주요 작용으로는, 항균, 항염증, 진통 마취 작용, 면역 작용, 항산화 작용, 항바이러스 작용, 항암 작용 등의 생체 면역 기능 활성화 작용 등 다양한 생리 활성 기능을 가지고 있으며, 이는 함유된 식물 유래의 페놀성 화합물인 플라보노이드에 기인한다고 알려져 있다.

이에 대해 좀더 구체적으로 논의하면 소비자들이 구입 후, 바로 섭취가능한 엽채류 또는 과채류를 생산하기 위해서는 포장 전에 수확한 엽채류 또는 과채류에 대한 불순물 제거 등을 위한 수세 과정을 거쳐야 하며, 엽채류의 경우에는 세절과 정이 필요할 수 있다. 그러나 단순히 상기 엽채류 또는 과채류를 단순히 포장 작업을 거쳐 제품화를 하게 되면, 잔존되어 있는 수분에 의하여 부패가 일어나거나, 세절로 인해 공기 중에 노출되어 있는 표면이 많아 장기 보관시 갈변이 많이 일어나는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 현상을 막기 위해서는 프로폴리스 용액을 물과 혼합하여 신선도 유지용 조성물 용액을 제조하는 방법으로 가능할 수 있다.

상기 프로폴리스 용액에는 프로폴리스가 프로폴리스 용액 대비 10-25중량%의 농도로 함유될 수 있다. 10중량% 미만일 경우에는 용액 상에 함유된 프로폴리스의 양이 너무 적어 신선도 유지효과를 발휘할 수 없으며, 25중량%를 초과할 경우에는 용액 상에 함유된 프로폴리스의 함량이 너무 많아 다 용해되지 않은 프로폴리스의 잔존물로 인해 소비자들의 식감을 저하시킬 수 있다.

또한 상기 프로폴리스 용액이 상기 엽채류 또는 과채류에 대하여 전체 중량 대비 0.01~0.1 중량% 함유되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 전체 조성물 대비 상기 프로폴리스 용액이 0.01중량% 미만일 경우에는, 상기 신선도 유지를 위한 조성물 대비 프로폴리스 용액의 함량이 너무 적어 엽채류 또는 과채류에서 갈변이 일어나거나, 장기 공기 노출로 인해 건조현상이 발생하여 신선도 유지가 불가능할 수 있다. 0.1 중량%를 초과하는 경우에는 신선도 유지 용액에 함유되는 프로폴리스 용액이 너무 많아 오히려 프로폴리스 용액에 의한 갈변이 일어나 엽채류 또는 과채류의 갈변이 발생할 수 있다. 이와 같은 엽채류 또는 과채류에 대하여 신선도 유지 조성물을 침지시키는 과정을 통해 신선도 유지용 엽채류 또는 과채류의 내부로 선도 유지용 조성물이 스며들거나 표면에 코팅되어 갈변 방지 및 산화 방지로 인한 장기간 신선도 유지 보관 기능이 발현될 수 있다.

과일별 저장부와 야채류 저장부의 외주면으로는 상기 과일별 저장부(과일별 저장부로는 상술한 포장제일 수 있다) 및 야채류 저장부(야채류 저장부로는 채소보관통을 사용할 수 있다)와의 사이에서 열교환기능을 수행할 수 있는 냉각수 통로를 구비하여 상기 냉각수 통로를 통해서 각 과일별 저장부 및 야채류 저장부가 일정한 온도를 유지하도록 하는 것이 가능하며 상기 일정한 온도로는 과일별 저장부의 경우에는 1-5℃의 온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하고 야채별 저장부의 경우에는 1-10℃의 온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 야채별 저장고의 온도가 10℃를 넘는 경우, 상기 채소류가 변색, 시듦, 부패 등의 현상이 발생할 수 있다.

특히 프로폴리스 용액 처리 없이 채소 보관통에 보관하는 경우, 잔존되어 있느 수분에 의해 부패가 일어나거나, 세절로 인해 공기 중에 노출되어 있는 표면에 갈변이 발생할 수 있다.

상기 냉각수는 흡착식 냉동기(100)를 통과하여 열교환 과정을 거친 상태의 냉각수일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착식 냉동기용 열교환기의 외관을 보여주는 종단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착식 냉동기(100)는, 본체(110) 및 삽입체(120)를 포함할 수 있다. 본체(110)는 장방형으로, 전방과 후방에 제1 출입구(111) 및 제2 출입구(112)를 포함한다. 본체(110)의 내부 전방에는 제1 출입구(111)와 연결되는 제1 공간부(113)가 준비되고, 본체(110)의 내부 후방에는 제2 출입구(112)와 연결되는 제2 공간부(114)를 포함할 수 있다.

본체(110)의 상부판(115) 및 하부판(116)은 한 쌍의 판체를 접합한 것이다. 본체(110)의 상부판(115)과 하부판(116)은 양측이 밀폐되고, 내부에 제1 공간부(113) 및 제2 공간부(114)와 연결되는 냉각수 통로가 준비된다.

삽입체(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 내부에 상하방향으로 배열 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 상부판(115)과 하부판(116) 사이에 2개의 삽입체(120)가 같은 간격으로 배열설치될 수 있다. 삽입체(120)는 본체(110)의 상부판(115) 및 하부판(116)과 마찬가지로 양측이 밀폐되고, 내부에 제1 공간부(113) 및 제2 공간부(114)와 연결되는 냉각수 통로(127)가 준비될 수 있다.

삽입체(120)의 양측면 전방과 후방은 본체(110)의 제1 공간부(113) 양측면 후방과 제2 공간부(114) 양측면 전방과 연결된다. 본체(110)의 상부판(115)과 삽입체(120)의 사이, 그리고 삽입체(120)와 삽입체(120)의 사이, 그리고 삽입체(120)와 하부판(116) 사이에는 각각 냉매통로(131)가 형성될 수 있다. 본체(110)의 외부 둘레 및 삽입체(120)의 외부 둘레에는 흡착제가 코팅되며, 이때 흡착제로는 실리카겔이나, 제올라이트등이 사용될 수 있다.

이와 같이 흡착식 냉동기(100)는 다수개가 연결하는 동시에 다수이 열교환기(100)의 제1 출입구(111)와 제2 출입구(112)를 복수 개 연결하여 일체로 모듈화하면, 전체 용량을 증가시키고 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 이러한 형상의 판형 흡착식 냉동기(100)에 있어서, 냉매가 본체(110) 및 삽입체(120)를 통과하는 과정에서 본체(110)의 외부 둘레 및 삽입체(120)의 외부 둘레에 코팅된 흡착제에 의해 흡착 또는 탈착이 이루어지도록 구성되어 있다.

이하에서는 흡착식 냉동기용 열교환기를 이용한 과일과 채소의 저온 저장방법에 대하여 살펴본다.

상기 채소와 과일의 저온 저장방법은 (a) 채소류를 수세하고 절단하는 단계(s10)와 상기 수세하고 절단된 채소류를 프로폴리스 용액에 침지하는 단계(s20);를 포함할 수 있다.

엽채류나 과채를 신선도 유지 조성물에 침지하는 단계는, 수세와 세절 후 신선도 유지 조성물에 침지하는 단계로서, 상기 엽채류나 과채류는 다른 야채보다 섬유가 적고, 연약하여 오랫 동안 침지하는 것은 불가능하다. 이러한 침지 공정은 상온(20-25℃)에서 1~10분 동안 침지시키는 것이 적합하다. 이후에 전개되어야 할 1-10℃에서 유지하는 과정은 냉장 조건(1-10℃)으로서 장기 유지 보존하기 위해서 필수적일 수 있다.

프로폴리스(propolis)는 꿀벌이 식물로부터 수지(resin)을 수집하여 자신이 분비한 타액과 왁스를 혼합하여 만든 물질로서, 식물성 수지, 왁스, 정유, 화분, 플라보노이드 및 기타 유기물과 미네랄 등을 포함하고 있다.

이러한 프로폴리스의 주요 작용으로는, 항균, 항염증, 진통, 마취작용, 면역작용, 항산화작용, 항바이러스 작용, 생체 면역기능 활성화 작용과 같은 다양한 생리활동을 기능을 가지며, 이는 함유된 식물 유래의 페놀성 화합물인 플라보노이드에 기인한다고 보고되고 있다.

상기 침지 후 상기 채소류를 1-10℃의 온도에서 보관할 수 있다.

이와 같은 작용을 통하여 2-3일 넘어서는 장기간 동안 채소류를 보존할 수 있다.

이에 반해 과일류의 경우에는 노화 효소인 에틸렌가스의 방출 및 제거를 목적으로 하여야 하기 때문에 과일별로 분리하여 먼저 성숙되는 과일에서 나오는 에틸렌가스로부터 나오는 성숙과 노화를 방지하는 작업이 필요할 수 있다.

따라서 내면은 부직포로 이뤄지고, 외면은 종이로 이루어지되, 상기 부직포의 내면에 활성탄을 물리적으로 흡착시킨 포장제에 상기 과일류를 삽입하고, 온도를 1-5℃로 유지하는 작업이 필요할 수 있다(s40).

상기 과일류와 채소류가 보관된 포장제와 채소보관통의 외면에 냉각수를 흘려서 상기 포장제와 채소 보관통의 온도를 상기 기재된 온도 범위로 유지하는 것이 필요할 수 있다.

상기 냉각수는 흡착식 냉동기(100)로 공급되는 냉매와 흡착제를 통해서 열교환작용을 수행하여 온도가 저하되는 현상이 발생할 수 있다.

이와 같은 과정을 통해서 에어컨과 같은 별도의 장비를 동원하지 않더라도 과일류와 채소류에 대한 장기간 보존이 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡착식 냉동기(100)의 경우에는 본체(110)의 외부 둘레 및 삽입체(120)의 외부 둘레에는 흡착제가 코팅되며, 이때 흡착제로는 실리카겔이나 제올라이트등이 사용될 수 있다.

이 때, 상기 삽입체(120)의 양측면 전방과 후방은 본체(110)의 제1 공간부(130) 양측면 후방과 제2 공간부(140) 양측면 전방과 연결된 것일 수 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10: 부직포 20: 종이
30: 기능성 물질 100: 흡착식 냉동기
110: 본체 111: 제1 출입구
112: 제2 출입구 113: 제1 공간부
114: 제2 공간부 115: 상부판
116: 하부판 117: 냉각수 통로
120: 삽입체 127: 냉각수 통로
131: 냉매 통로

Claims (4)

1. 과일과 채소를 저장할 수 있는 저온 저장고로서,
   과일을 저장할 수 있는 과일별 저장고는,
   각각 개별화된 영역으로 설정되어 분획화가 이루어지고,
   상기 과일에는,
   사과, 키위, 자두, 토마토 또는 멜론을 포함하고,
   상기 분획화된 과일별 저장고에는,
   각 과일별로 내면은 부직포로 이루어지고, 외면은 종이로 이루어진 패드의 내부에 활성탄이 삽입된 과일용 포장 보조제를 포함하고,
   상기 활성탄은 메조포러스(mesoporous)한 기공크기를 갖는 기공을 포함하고 상기 활성탄의 외측으로는, KMnO₄가 부착된 상태이어서, 에틸렌 가스를 분해할 수 있고, 상기 부직포에는 실리카겔을 더 포함하고 있어서, 상기 에틸렌 가스보다 흡착성능이 좋은 수증기의 제거가 가능한 것일 수 있고,
   상기 과일별 저장고의 온도는 1-5℃로 유지되어 에틸렌가스의 활동을 줄일 수 있고,
   채소별 저장고는,
   선도 유지용 조성물로서, 프로폴리스(propolis) 용액을 유효성분으로 포함하는 용액을 사용하고,
   상기 채소별 저장고에 저장되는 엽채류 또는 과채류는,
   전처리 작업으로서, 수세 과정과 세절 과정을 거친 것으로서,
   상기 엽채류로서는, 양상추, 배추, 상추, 시금치, 브로컬리, 쑥갓, 깻잎 중의 어느 하나 이상일 수 있으며, 상기 과채류로서는 가지, 오이 중의 어느 하나일 수 있으며,
   상기 프로폴리스 용액은, 항산화 효과를 갖는 플라보노이드를 포함하며,
   야채의 호흡작용과 수분증발 억제 기능을 수행하여 장기간 보존이 가능하고,
   상기 채소별 저장고의 온도는
   1-10℃의 온도에서 냉장 보관되며,
   상기 채소별 저장고와 과일별 저장고의 외주면으로는 흡착식 냉동기로부터 공급되는 냉각수가 공급되어 저온 유지가 가능하며,
   상기 흡착식 냉동기는,
   상기 저온저장고에서 순환하며 가열된 냉각수가 공급되는 제1출입구;
   상기 제1 출입구로 들어온 냉각수가 공급되는 제1공간부;
   상기 제1공간부로 들어온 냉각수가 공급되는 상하부관과 삽입관을 포함하고 상기 상하부관과 삽입관의 외주면에는 흡착제가 결합되어 있어서,
   상기 상하부관과 삽입관의 외부로 공급되는 냉매를 탈착/흡착시키는 과정을 통해 상기 냉각수를 냉각시키고 상기 냉각된 냉각수를 배출하여 다시 상기 저온 저장고로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 저온저장고.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡착식 냉동기는,
   상하부관 및 삽입관을 통해서 냉각수가 흐르고,
   상기 상부관과 삽입관 사이, 삽입관 들 사이, 삽입관과 상기 하부관 사이에는 냉매가 흐르면서 상기 흡착제에 탈착 또는 흡착되는 것을 특징으로 하는 저온 저장고.
3. (a) 채소류를 수세하고 절단하는 단계(s10);
   (b) 상기 수세하고 절단된 채소류를 프로폴리스 용액에 침지하는 단계(s20);
   (c) .상기 침지 후 상기 채소류를 1-10℃의 온도에서 보관하는 단계(s30);
   (d) 과일류를 과일별로 분리하여 내면은 부직포로 이루어지고, 외면은 종이로 이루어지되, 상기 부직포의 내면에 활성탄을 물리적으로 흡착된 포장제에 상기 과일류를 삽입하고 상기 과일류가 삽입된 포장제의 온도를 1-5℃로 유지하는 단계(s40);
   (e) 상기 포장제와 채소류가 보관된 채소 보관통의 외면에 냉각수를 흘려서 상기 포장제와 채소 보관통의 온도를 상기 기재된 온도의 범위 내로 유지하되,
   상기 냉각수는,
   흡착식 냉동기의 제1출입구로 들어가서,
   상기 흡착식 냉동기로 공급되는 냉매와 흡착제를 통해서 열교환작용을 수행하여 온도가 저하되어 상기 흡착식 냉동기의 제2 출입구를 통해서 배출되어 상기 포장제와 채소 보관통의 온도를 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 저온 저장방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 활성탄은 KMnO₄ 수용액에 첨가되어,
   활성탄에 KMnO₄를 흡착시켜서 에틸렌가스를 분해하고,
   상기 활성탄에 실리카겔을 첨가하여 활성탄에 수분이 흡착되는 것을 방지하고,
   상기 흡착식 냉동기에서 사용되는 흡착제는,
   실리카겔 또는 제올라이트인 것을 특징으로 하는 저온 저장방법.
   
   
   
   
   

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