KR102223543B1

KR102223543B1 - Apparatus and Method for Extracting Antioxidant

Info

Publication number: KR102223543B1
Application number: KR1020200073284A
Authority: KR
Inventors: 타사키 켄; 김상룡; 유대환; 김장규
Original assignee: 주식회사 부강테크
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-03-05
Also published as: WO2021256637A1

Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for extracting antioxidants. According to one embodiment of the present invention, provided is an apparatus for extracting antioxidants, the apparatus comprising: a thermal hydrolysis tank that receives organic waste and thermally hydrolyzes the same in a preset environment; a filter having pores of a preset size to filter an effluent of the thermal hydrolysis tank; and a concentration tank for concentrating antioxidants in the effluent that has passed through the filter.

Description

Apparatus and Method for Extracting Antioxidant}

본 발명은 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for extracting antioxidants from organic waste.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.

항산화란 물질의 산화를 억제하는 성질로 식품계에서는 산화에 의해 일어나는 식품의 풍미와 색의 변화, 유지의 산패 등을 방지하거나 지연하는 기능을 말한다. 항산화 기능은 식품계 뿐만 아니라 생체 내에서도 활성산소로 인해 발생하는 암이나, 동맥경화, 당뇨병과 같은 질병을 예방할 수 있어 항산화제에 대한 관심이 고조되고 있다.Antioxidation is a property that inhibits the oxidation of substances, and in the food world, it refers to the function of preventing or delaying changes in flavor and color of food, rancidity of fats and oils, etc. Antioxidant function can prevent diseases such as cancer, arteriosclerosis, and diabetes caused by free radicals in the body as well as in the food system, so interest in antioxidants is increasing.

일반적으로 현재 사용하고 있는 항산화제는 합성 항산화제와 천연 항산화제로 구분된다. 대표적인 합성 항산화제인 BHT(Butylated Hydroxytoluene)은 동물실험에서 기형 발생 또는 암 발생에 관여하는 것으로 보고되고 있어, 뛰어난 항산화 효과에 반해 그로 인한 부작용 역시 문제시되고 있다. 반면, 천연 항산화제는 곡물, 과일 또는 어·패류 등의 식재료로부터 추출하기에, 합성 항산화제와 같은 문제를 인체 내에서 유발하지 않는다. 다만, 추출에 있어 엄격한 환경을 요하고 수율이 낮아, 높은 가격을 형성하는 문제가 있다.Antioxidants currently in use are classified into synthetic antioxidants and natural antioxidants. BHT (Butylated Hydroxytoluene), a representative synthetic antioxidant, has been reported to be involved in the occurrence of malformations or cancer in animal experiments, and the side effects caused by it are also problematic in contrast to its excellent antioxidant effect. On the other hand, natural antioxidants are extracted from food materials such as grains, fruits or fish and shellfish, so they do not cause problems such as synthetic antioxidants in the human body. However, there is a problem of forming a high price because a strict environment is required for extraction and the yield is low.

본 발명의 일 실시예는, 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출하는 항산화 물질 추출 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for extracting antioxidants for extracting antioxidants from organic waste.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유기성 폐기물을 유입받아 기 설정된 환경에서 열 가수분해하는 열 가수분해조와 기 설정된 크기의 기공을 가져, 상기 열 가수분해조의 유출액을 필터링하는 필터 및 상기 필터를 거친 유출액 내에서 항산화 물질을 농축하는 농축조를 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화물질 추출장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a thermal hydrolysis tank that receives organic waste and thermally hydrolyzes it in a preset environment, a filter that filters the effluent of the thermal hydrolysis tank by having pores of a preset size, and the effluent that has passed through the filter. It provides an antioxidant extracting device, characterized in that it comprises a concentration tank for concentrating the antioxidant in.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 유기성 폐기물은 고액분리되어, 기 설정된 비율 이상의 고형물이 상기 열 가수분해조로 유입되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the organic waste is solid-liquid separated, and a solid material having a predetermined ratio or more is introduced into the thermal hydrolysis tank.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 필터는 UF(Ultrafiltration Membrane)인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the filter is characterized in that UF (Ultrafiltration Membrane).

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 농축조는 역삼투 공정을 거쳐 항산화 물질을 농축하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the concentration tank is characterized in that the antioxidant material is concentrated through a reverse osmosis process.

본 발명의 일 측면에 의하면, 항산화물질 추출장치가 유기성 폐기물 내에서 항산화물질을 추출하는 방법에 있어서, 유기성 폐기물을 유입받아 기 설정된 환경에서 열 가수분해하는 가수분해 과정과 기 설정된 크기의 기공을 갖는 필터로 상기 열 가수분해조의 유출액을 필터링하는 필터링과정 및 상기 필터링 과정을 거친 유출액 내에서 항산화 물질을 농축하는 농축과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화물질 추출방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a method for extracting an antioxidant from an organic waste by an antioxidant extracting device, a hydrolysis process in which organic waste is introduced and thermally hydrolyzed in a preset environment and pores of a preset size are provided. It provides a method for extracting antioxidants, comprising a filtering process of filtering the effluent of the thermal hydrolysis tank with a filter and a concentration process of concentrating an antioxidant in the effluent after the filtering process.

본 발명의 일 측면에 의하면, 유기성 폐기물 열 단백질을 기 설정된 크기로 가수분해하는 가수분해 장치에 있어서, 유기성 폐기물 및 추출 용매가 유입되는 하우징과 상기 하우징 내부로 불활성 가스를 순환시키기 위한 가스 유출·입구와 상기 하우징 내 열 보전율을 향상시키기 위해, 상기 하우징 외부에 배치되는 외벽과 상기 하우징을 밀폐시키는 커버와 상기 하우징 내 온도를 상승시키는 가열부재 및 상기 하우징 내 온도를 하강시키는 냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가수분해 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a hydrolysis device for hydrolyzing organic waste thermal protein to a predetermined size, a housing into which organic waste and an extraction solvent are introduced, and a gas outlet/inlet for circulating an inert gas into the housing. And an outer wall disposed outside the housing and a cover for sealing the housing, a heating member for increasing the temperature inside the housing, and a cooling member for lowering the temperature inside the housing in order to improve the heat preservation rate in the housing. It provides a hydrolysis device.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 하우징은 상기 하우징 내에서 반응한 유기성 폐기물의 반응물을 배출하기 위한 배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the housing is characterized in that it includes an outlet for discharging the reactant of the organic waste reacted in the housing.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출함으로써, 저비용으로도 항산화 물질을 추출할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, by extracting the antioxidant material from organic waste, there is an advantage that the antioxidant material can be extracted at low cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템의 구성을 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 가수분해조의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 가수분해조의 유출액을 전기영동시킨 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물을 질량분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물의 아미노산 조성을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물과 종래의 방법으로 추출된 추출물의 퍼옥시 라디칼의 억제능을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물과 종래의 방법으로 추출된 추출물의 하이드록실 라디칼의 억제능을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템이 항산화 물질을 추출하는 방법을 도시한 순서도이다.1 is a diagram showing the configuration of an antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a thermal hydrolysis tank according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the result of electrophoresis of the effluent of a thermal hydrolysis tank according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the result of mass spectrometry of an extract extracted by the antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the amino acid composition of the extract extracted from the antioxidant material extraction system according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the inhibitory ability of peroxy radicals of an extract extracted by an antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention and an extract extracted by a conventional method.
7 is a graph showing the inhibitory ability of hydroxyl radicals of an extract extracted by an antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention and an extract extracted by a conventional method.
8 is a flow chart illustrating a method of extracting an antioxidant by the antioxidant material extraction system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various changes may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" should be understood as not precluding the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms including technical or scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range not technically contradictory to each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템의 구성을 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템(100)은 열 가수분해조(110), 스크린(120), 필터(130) 및 농축조(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an antioxidant material extraction system 100 according to an embodiment of the present invention includes a thermal hydrolysis tank 110, a screen 120, a filter 130, and a concentration tank 140.

항산화 물질 추출 시스템(100)은 유입되는 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출한다. 후술할 연구를 포함한 다양한 연구에서 일부의 펩티드가 항산화 활성을 갖는 것으로 보고하고 있다 (Wu, H.-C., "Antioxidant Activities of Carnosine, Anserine, Some Free Amino Acids and Their Combination," J. Food Drug Analysis, 11, 148 2003). 펩티드는 단백질이 가수분해되며 형성되는 물질로서, 성분에 따라 다양한 분자량(MW: Molecular Weight)을 갖는다. 항산화 물질 추출 시스템(100)은 유기성 폐기물을 열 가수분해하여 원하는 분자량을 갖는 펩디드를 추출함으로써, 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출한다.The antioxidant material extraction system 100 extracts antioxidant materials from the incoming organic waste. Several studies, including those described below, have reported that some peptides have antioxidant activity (Wu, H.-C., "Antioxidant Activities of Carnosine, Anserine, Some Free Amino Acids and Their Combination," J. Food Drug Analysis, 11, 148 2003). Peptides are substances formed by hydrolyzing proteins and have various molecular weights (MW: Molecular Weight) depending on the components. The antioxidant material extraction system 100 extracts an antioxidant material from the organic waste by thermally hydrolyzing the organic waste to extract a peptide having a desired molecular weight.

열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 유입받아 기 설정된 환경에서 열 가수분해한다.The thermal hydrolysis tank 110 receives organic waste and thermally hydrolyzes it in a preset environment.

열 가수분해조(110)로 유입되는 유기성 폐기물은 고형물일 수 있다. 유기성 폐기물은 열 가수분해조(110)로 유입되기 이전에, 벨트 탈수 프레스(Belt Dewatering Press), 원심 분리기(Centrifuge), 스크류 프레스(Screw Press), 로터리 프레스(Rotary Press) 또는 가압부상 분리장치(DAF: Dissolved Air Floatation) 등에 의해 고체성분(이하에서, '고형물'이라 칭함)과 액체성분으로 분리된다. 고형물은 일반적으로 섬유와 함께 20%의 단백질을 함유한다. 이와 같은 단백질은 소화되지 않은 단백질 또는 다양한 미생물로부터 유래된 것일 수 있다. 미생물은 가축의 내장 내 존재하는 산성 박테리아 또는 아세트산 생성 박테리아 등일 수도 있고, 혐기성 소화조에 존재하던 미생물일 수도 있다. 이와 같은 고형물은 약 80%의 물을 포함하기에, 그대로 열 가수분해조(110)로 유입될 수도 있지만, 수분함량의 감소를 위해 건조된 후에 유입될 수도 있다.The organic waste flowing into the thermal hydrolysis tank 110 may be a solid material. Before organic waste is introduced into the thermal hydrolysis tank 110, a belt dewatering press, a centrifuge, a screw press, a rotary press, or a pressurized float separator ( It is separated into a solid component (hereinafter referred to as'solid') and a liquid component by DAF: Dissolved Air Floatation). Solids generally contain 20% protein along with fiber. Such proteins may be undigested proteins or derived from various microorganisms. Microorganisms may be acidic bacteria or acetic acid-producing bacteria present in the intestines of livestock, or microorganisms existing in anaerobic digesters. Since such a solid contains about 80% of water, it may be introduced into the thermal hydrolysis tank 110 as it is, but may be introduced after being dried to reduce the moisture content.

열 가수분해조(110)는 추출용매를 이용하여 유기성 폐기물을 열 가수분해한다. 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 열 가수분해함에 있어 물을 추출용매로 사용할 수 있다. 항산화 물질 추출 시스템(100)은 유기성 폐기물을 추출물질로 사용하고, 유기성 폐기물을 열 가수분해조(110) 내에서 기 설정된 환경으로 열 가수분해하기에 별도의 화학물질의 사용을 요하지 않는다. 유기성 폐기물과 함께 물이 열 가수분해조(110)로 투입되더라도, 후속 공정을 거치며 항산화 물질이 추출될 수 있다.The thermal hydrolysis tank 110 thermally hydrolyzes organic waste using an extraction solvent. The thermal hydrolysis tank 110 may use water as an extraction solvent in thermally hydrolyzing organic waste. The antioxidant material extraction system 100 uses organic waste as an extract, and does not require the use of a separate chemical material to thermally hydrolyze the organic waste into a preset environment in the thermal hydrolysis tank 110. Even if water is added to the thermal hydrolysis tank 110 together with organic waste, antioxidants may be extracted through a subsequent process.

열 가수분해조(110)는 기 설정된 환경에서 유기성 폐기물을 열 가수분해한다.The thermal hydrolysis tank 110 thermally hydrolyzes organic waste in a preset environment.

열 가수분해조(110)는 제1 기 설정된 환경에서 유기성 폐기물을 열 가수분해하고, 이후 제2 기 설정된 환경에서 유기성 폐기물을 다시 가수분해할 수 있다. 여기서, 제1 기 설정된 환경은 수십분 동안 200℃이하의 온도범위 내에서 단백질 변성 온도(T_den)가 제공되는 환경일 수 있다. 여기서, 단백질 변성온도는 단백질의 종류에 따라 낮게는 37℃ 또는 그 이상일 수 있으며, 높게는 100℃ 이상이 될 수도 있다. 물은 고온에서 유전상수가 크게 감소하기 때문에, 고온의 물은 소수성 물질에 좋은 용매인 반면 친수성 물질에는 나쁜 용매이다. 물의 200℃일 때의 유전상수는 20℃일 때의 그것보다 반 이상 작아진다. 이에, 고온에서 물은 극성이 낮아져 소수성 분자가 용해되기 시작한다. 이에, 물은 세포막의 성분인 인지질 분자들 간 결합(반데르 발스 힘)을 약화시킨다. 고온의 물은 유기성 폐기물을 팽창시켜, 물 분자가 세포막을 구성하는 지질 분자에 접근할 수 있도록 한다. 물 분자는 지질 분자로 접근하여 세포막을 구성하는 지질분자의 정렬을 방해하거나 세포막을 파열시킬 수 있다. 열 가수분해조(110)는 제1 기 설정된 환경을 제공함으로써, 유기성 폐기물(고형물) 내부의 세포막을 팽윤시키거나 파열시킨다. 유기성 폐기물 내 세포막이 팽윤되거나 파열됨으로써, 세포 내부의 단백질이 추출된다. The thermal hydrolysis tank 110 may thermally hydrolyze the organic waste in a first preset environment, and then hydrolyze the organic waste again in a second preset environment. Here, the first preset environment may be an environment _{in which a protein denaturation temperature (T den} ) is provided within a temperature range of 200° C. or less for several tens of minutes. Here, the protein denaturation temperature may be as low as 37°C or higher and may be as high as 100°C or higher depending on the type of protein. Since water has a large decrease in dielectric constant at high temperatures, hot water is a good solvent for hydrophobic substances, while it is a bad solvent for hydrophilic substances. The dielectric constant of water at 200℃ is less than half that at 20℃. Thus, at high temperatures, the polarity of water decreases, and hydrophobic molecules begin to dissolve. Thus, water weakens the bonds (van der Waals force) between phospholipid molecules, a component of the cell membrane. The hot water expands organic waste, allowing water molecules to access the lipid molecules that make up the cell membrane. Water molecules can access lipid molecules and interfere with the alignment of lipid molecules that make up the cell membrane or rupture the cell membrane. The thermal hydrolysis tank 110 swells or ruptures the cell membrane inside the organic waste (solid) by providing a first preset environment. As the cell membrane in the organic waste is swollen or ruptured, proteins inside the cells are extracted.

이후, 열 가수분해조(110)는 제2 기 설정된 환경에서 유기성 폐기물을 열 가수분해한다. 여기서, 제2 기 설정된 환경은 수십분 동안 200℃ 내외의 온도가 제공되는 환경일 수 있다. 물은 온도에 따라 상이한 정도로 수산화 이온(OH^-)과 하이드로늄 이온(H₃O⁺)으로 이온화된다. 물의 이온화 상수는 온도가 높아질수록 증가하며, 200℃의 이온화상수는 20℃에서의 그것에 비해 약 2배가량 증가한다. 물의 이온화로 인해 발생하는 수산화 이온과 하이드로늄 이온은 각각 환원제 또는 산화제로서 이황화 결합을 파괴할 수 있다. 1차적으로 열 가수분해된 유기성 폐기물은 제2 기 설정된 환경을 제공하는 열 가수분해조(110) 내에서 기 설정된 분자량을 갖는 펩티드 성분으로 가수분해된다. 열 가수분해조(110)는 제1 기 설정된 환경과 제2 기 설정된 환경에서의 시간과 온도를 조절함으로써, 원하는 분자량을 갖는 펩티드 성분으로 유기성 폐기물을 가수분해할 수 있다.Thereafter, the thermal hydrolysis tank 110 thermally hydrolyzes the organic waste in a second preset environment. Here, the second preset environment may be an environment in which a temperature of about 200° C. is provided for several tens of minutes. Water is so different to the temperature hydroxide ^ion is ionized in the hydronium ion _{^{(H 3 O +) (OH}} ). The ionization constant of water increases as the temperature increases, and the ionization constant of 200°C increases about twice as much as that at 20°C. Hydroxide ions and hydronium ions generated due to ionization of water may break disulfide bonds as reducing agents or oxidizing agents, respectively. The organic waste, which is primarily thermally hydrolyzed, is hydrolyzed into a peptide component having a predetermined molecular weight in a thermal hydrolysis tank 110 providing a second predetermined environment. The thermal hydrolysis tank 110 may hydrolyze organic waste with a peptide component having a desired molecular weight by controlling the time and temperature in the first preset environment and the second preset environment.

예를 들어, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 20분 이상 단백질 변성온도 또는 단백질 변성온도 이상에서 1차적으로 가열하고, 이후, 20분 이상 200℃이하의 온도나 200℃이상의 온도에서 재가열할 수 있다.For example, the thermal hydrolysis tank 110 primarily heats the organic waste at a protein denaturation temperature or protein denaturation temperature or higher for 20 minutes or longer, and then reheats at a temperature of 200°C or higher or 200°C or higher for 20 minutes or longer. can do.

다른 예로서, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 30분 이상 단백질 변성온도 미만에서 1차적으로 가열하고, 이후, 20분 이상 200℃이상의 온도에서 재가열할 수 있다.As another example, the thermal hydrolysis tank 110 may primarily heat the organic waste at less than the protein denaturation temperature for 30 minutes or more, and then reheat at a temperature of 200° C. or more for 20 minutes or more.

또 다른 예로서, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 20분 이상 단백질 변성온도 미만에서 1차적으로 가열하고, 이후, 20분 이상 200℃이하의 온도에서 재가열할 수 있다.As another example, the thermal hydrolysis tank 110 may primarily heat the organic waste at less than the protein denaturation temperature for 20 minutes or more, and then reheat at a temperature of 200° C. or more for 20 minutes or more.

또 다른 예로서, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 20분 이상 100 내지 200℃의 온도에서 1차적으로 가열하고, 이후, 20분 이상 200℃이상의 온도에서 재가열할 수 있다.As another example, the thermal hydrolysis tank 110 may primarily heat the organic waste at a temperature of 100 to 200°C for 20 minutes or more, and then reheat at a temperature of 200°C or more for 20 minutes or more.

또 다른 예로서, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 20분 이상 100℃ 미만의 온도에서 1차적으로 가열하고, 이후, 20분 이상 200℃이상의 온도에서 재가열할 수 있다.As another example, the thermal hydrolysis tank 110 may primarily heat the organic waste at a temperature of less than 100° C. for 20 minutes or more, and then reheat at a temperature of 200° C. or more for 20 minutes or more.

한편, 전술한 것과는 달리, 열 가수분해조(110)는 기 설정된 환경에서 유기성 폐기물을 열 가수분해할 수 있다. 여기서, 기 설정된 환경은 100 내지 250℃ 온도 번위에서 20분 이상일 수 있다. 열 가수분해조(110)는 기 설정된 환경에서 1회만을 가열함으로써 유기성 폐기물을 열 가수분해할 수 있다.Meanwhile, unlike the above, the thermal hydrolysis tank 110 may thermally hydrolyze the organic waste in a preset environment. Here, the preset environment may be 20 minutes or more at a temperature range of 100 to 250°C. The thermal hydrolysis tank 110 may thermally hydrolyze the organic waste by heating only once in a preset environment.

이때, 열 가수분해조(110)는 어떠한 경우에서나 유기성 폐기물을 열 가수분해함에 있어, 250℃ 이하의 온도에서 열 가수분해를 실시한다. 아미노산은 250℃를 초과하는 온도에서는 분해되거나 변성이 발생할 수 있다. 이에, 항산화 물질 추출 시스템(100)은 원하는 항산화 물질을 추출할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 어떠한 경우라도 열 가수분해조(110)는 250℃를 초과하는 온도로 유기성 폐기물을 가수분해하지 않는다. At this time, the thermal hydrolysis tank 110 performs thermal hydrolysis at a temperature of 250° C. or less in thermally hydrolyzing the organic waste in any case. Amino acids may decompose or denature at temperatures exceeding 250°C. Accordingly, there may be a case where the antioxidant material extraction system 100 cannot extract a desired antioxidant material. Therefore, in any case, the thermal hydrolysis tank 110 does not hydrolyze the organic waste at a temperature exceeding 250°C.

열 가수분해조(110)에서 스크린(120)으로 유출되는 유출액 내 분해물들의 분자량은 200Da 내지 20kDa 범위를 갖는다.The molecular weight of the decomposition products in the effluent flowing from the thermal hydrolysis tank 110 to the screen 120 ranges from 200Da to 20kDa.

스크린(120)은 열 가수분해조(110)에서 유출되는 유출액 내 고형물을 분리한다. 열 가수분해조(110)를 거치더라도 온전히 가수분해되지 않은 고형물이 유출액 내에 포함되어 있을 수도 있다. 스크린(120)은 이러한 고형물을 분리하여 다시 열 가수분해조(110)로 반송한다. The screen 120 separates solids in the effluent flowing out of the thermal hydrolysis tank 110. Even through the thermal hydrolysis tank 110, solids that are not completely hydrolyzed may be contained in the effluent. The screen 120 separates these solids and returns them to the thermal hydrolysis tank 110 again.

필터(130)는 스크린(120)을 거친 유출액을 필터링한다. 필터(130)는 기 설정된 크기의 기공을 갖는 멤브레인 또는 필터로 구현되어, 기 설정된 크기 이하의 성분은 통과시키되 그렇지 못한 성분은 필터링한다. 여기서, 기 설정된 크기는 150 내지 200kDa일 수 있다. 필터(130)는 기 설정된 크기의 기공을 갖기 때문에, 열 가수분해조(110)에서 가수분해된 항산화 물질(펩티드)과 같은 저분자 물질은 모두 통과시키며, 저분자 물질 외에 스크린(120)에서 분리되지 않은 성분 등을 필터링한다. 필터(130)는 필터링한 성분을 다시 열 가수분해조(110)로 반송한다.The filter 130 filters the effluent liquid that has passed through the screen 120. The filter 130 is implemented as a membrane or filter having pores of a preset size, so that components less than a preset size pass through, but filters components that do not. Here, the preset size may be 150 to 200 kDa. Since the filter 130 has pores of a preset size, all low-molecular substances such as antioxidants (peptides) hydrolyzed in the thermal hydrolysis tank 110 pass through, and are not separated from the screen 120 other than the low-molecular substances. Filter ingredients, etc. The filter 130 returns the filtered component back to the thermal hydrolysis tank 110.

특히, 필터(130)는 SWIUF(Shear Wave-Induced Ultrafiltration)로 구현될 수 있다. 필터는 일정 시간 필터링을 수행하면, 필터링된 성분이 막에 잔존하며 필터의 성능을 저하시킨다. 이에, 종래의 필터는 잦은 세척과 교체를 요하였다. 이에, 필터(130)는 SWIUF를 이용함으로써, 이러한 번거로움을 해소하였다. SWIUF는 와류 흐름 기반의 한외 여과를 수행하기 때문에, 와류의 흐름이 막 표면에 필터링된 성분이 축적되는 것을 방지한다. 따라서, 막 오염이 최소화될 수 있다.In particular, the filter 130 may be implemented with Shear Wave-Induced Ultrafiltration (SWIUF). When the filter performs filtering for a certain period of time, the filtered component remains in the membrane and the performance of the filter is degraded. Accordingly, the conventional filter required frequent cleaning and replacement. Accordingly, the filter 130 eliminates this inconvenience by using SWIUF. Since SWIUF performs vortex flow-based ultrafiltration, the vortex flow prevents the accumulation of filtered components on the membrane surface. Thus, membrane contamination can be minimized.

농축조(140)는 필터(130)를 거친 유출액 내 항산화 물질을 농축한다. 농축조(140)는 역삼투(RO: Reverse Osmosis)현상을 이용하여 유출액 내의 항산화 물질을 농축한다. 전술한 대로, 열 가수분해조(110)에서의 열 가수분해에 의해 가수분해된 성분(항산화 물질)은 200Da 내지 20kDa를 갖는 반면, 필터(130)의 기공은 150 내지 200kDa를 갖는다. 이에, 필터(130)의 필터링을 거치며, 스크린(120)을 거친 유출액은 항산화 물질 등 저분자 물질을 포함한 (필터를 거친) 유출액과 그렇치 못한 성분(필터에서 필터링된 성분)으로 분리될 수 있다. 이에, 농축조(140)는 필터(130)를 거친 유출액을 유입받아, 항산화 물질을 농축한다. 역삼투 현상에서는 용매와 함께 이온 크기의 미세한 입자들만이 농축조(140)를 유출·입하며, 항산화 물질과 같은 크기의 입자들은 유출·입하지 못한다. 이에, 농축조(140)는 유출액에서 항산화 물질만을 온전히 농축할 수 있다. 항산화 물질 추출 시스템(100)에서 추출 용매로는 물이 사용되었기 때문에, 농축조(140)에서 배출된 추출 용매(물)는 열 가수분해조(110) 등에 재사용될 수 있다.The concentration tank 140 concentrates antioxidants in the effluent that has passed through the filter 130. The concentration tank 140 concentrates antioxidants in the effluent using a reverse osmosis (RO) phenomenon. As described above, the component (antioxidant) hydrolyzed by thermal hydrolysis in the thermal hydrolysis tank 110 has 200 Da to 20 kDa, while the pores of the filter 130 have 150 to 200 kDa. Accordingly, the effluent that has passed through the filtering of the filter 130 and passed through the screen 120 may be separated into an effluent (passed through the filter) containing a low molecular weight substance such as an antioxidant and a component that is not so (filtered out of the filter). Accordingly, the concentration tank 140 receives the effluent liquid passed through the filter 130 and concentrates the antioxidant. In the reverse osmosis phenomenon, only fine particles of ion size together with a solvent flow out and enter the concentration tank 140, and particles of the same size as the antioxidant substances cannot flow out or enter. Accordingly, the concentration tank 140 may completely concentrate only the antioxidants in the effluent. Since water was used as the extraction solvent in the antioxidant material extraction system 100, the extraction solvent (water) discharged from the concentration tank 140 may be reused in the thermal hydrolysis tank 110 or the like.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 가수분해조의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a thermal hydrolysis tank according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 가수분해조(110)는 교반기(210), 상단 덮개(215), 가스 유입구(220), 가스 유출구(225), 온도 센서(230), 하우징(235), 외벽(240), 가열 코일(245), 배출구(250), 냉각 코일(255) 및 제어부(미도시)를 포함한다.2, the thermal hydrolysis tank 110 according to an embodiment of the present invention includes a stirrer 210, an upper cover 215, a gas inlet 220, a gas outlet 225, and a temperature sensor 230. , A housing 235, an outer wall 240, a heating coil 245, an outlet 250, a cooling coil 255, and a control unit (not shown).

교반기(210)는 하우징(235) 내에 위치하여, 하우징(235) 내로 유입되는 유기성 폐기물과 추출 용매를 교반한다. The stirrer 210 is located in the housing 235 to agitate the organic waste and the extraction solvent flowing into the housing 235.

상단 덮개(215)는 하우징(235)의 상단에서 하우징(235) 내부를 밀폐한다. 상단 덮개(215)는 하우징(235) 내부를 밀폐하여, 열 가수분해과정에서 발생하는 증기가 외부로 배출되지 못하도록 한다.The top cover 215 seals the inside of the housing 235 at the top of the housing 235. The top cover 215 seals the inside of the housing 235 so that steam generated during the thermal hydrolysis process cannot be discharged to the outside.

가스 유입구(220) 및 가스 유출구(225)는 내부의 산소를 배출하고 외부로부터 불활성 가스를 유입받아 순환시킨다. 하우징(235) 내에 산소가 존재하는 경우, 산소는 유기성 폐기물과 원치 않는 반응을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 불활성 가스가 순환하여 산소와 함께 배출될 수 있도록, 가스 유입구(220)는 불활성 가스를 유입받으며, 가스 유출구(225)는 순환된 불활성 가스와 산소를 하우징(235) 외부로 배출시킨다.The gas inlet 220 and the gas outlet 225 discharge internal oxygen and receive an inert gas from the outside to circulate. When oxygen is present in the housing 235, the oxygen may cause unwanted reactions with organic waste. To prevent this, the gas inlet 220 receives the inert gas and the gas outlet 225 discharges the circulated inert gas and oxygen to the outside of the housing 235 so that the inert gas can be circulated and discharged together with oxygen. Let it.

온도 센서(230)는 하우징(235) 내의 온도를 센싱한다. 교반 과정에서 온도는 상당히 중요한 요소에 해당한다. 온도가 변화함에 따라, 가수분해되는 정도가 달라지며 생성되는 분해물의 종류가 달라질 수 있다. 이에, 하우징(235) 내에는 온도 센서(230)가 배치되어 하우징 내의 온도를 센싱한다. 온도 센서(230)는 복수 개가 배치되어 하우징(235) 곳곳의 온도를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(230)는 직접적으로 열이 발생하는 가열 코일(245) 주변에 배치될 수 있고, 유기성 폐기물이 존재하여 교반되는 교반기(210) 부근에 배치될 수도 있다.The temperature sensor 230 senses the temperature in the housing 235. Temperature is a very important factor in the stirring process. As the temperature changes, the degree of hydrolysis varies and the type of decomposition product generated may vary. Accordingly, a temperature sensor 230 is disposed in the housing 235 to sense the temperature in the housing. A plurality of temperature sensors 230 may be disposed to sense temperatures in various places of the housing 235. For example, the temperature sensor 230 may be disposed around the heating coil 245 directly generating heat, or may be disposed near the stirrer 210 where organic waste is present and stirred.

하우징(235)은 유기성 폐기물, 추출용매 및 열 가수분해조(110)의 기타 구성이 배치될 수 있는 공간을 구비한다.The housing 235 has a space in which organic waste, an extraction solvent, and other components of the thermal hydrolysis tank 110 can be disposed.

외벽(240)은 하우징(235)의 외부에 배치되어, 하우징(235)내의 열 보존율을 향상시킨다. 전술한 대로, 온도에 민감하기에, 하우징(235)의 외부에 외벽(240)이 배치되며 하우징(235)의 온도변화를 최소화한다. 외벽(240)은 예를 들어, 세라믹 소재로 구현될 수 있다.The outer wall 240 is disposed outside the housing 235 to improve the heat preservation rate in the housing 235. As described above, since it is sensitive to temperature, the outer wall 240 is disposed outside the housing 235 to minimize temperature change of the housing 235. The outer wall 240 may be implemented, for example, of a ceramic material.

가열 코일(245)은 제어부(미도시)의 제어에 따라 열을 발생시킨다. 가열 코일(245)은 외부로부터 전원을 공급받아 열을 발생시키며, 하우징(235) 내부의 온도를 향상시킨다.The heating coil 245 generates heat under the control of a controller (not shown). The heating coil 245 receives power from the outside to generate heat, and improves the temperature inside the housing 235.

배출구(250)는 열 가수분해가 완료된 반응물을 외부로 배출한다. 교반기(210) 등의 동작에 의해 열 가수분해가 완료된 경우, 배출구(250)는 스크린(120)으로 반응물을 배출한다.The outlet 250 discharges the reactant having completed thermal hydrolysis to the outside. When the thermal hydrolysis is completed by the operation of the stirrer 210 or the like, the outlet 250 discharges the reactant to the screen 120.

냉각 코일(255)은 하우징(235)의 온도를 냉각시킨다. 열 가수분해 반응의 종료를 위해 온도의 하강이 필요한 경우, 냉각 코일(255)은 제어부(미도시)의 제어에 따라 하우징(235)의 온도를 냉각시킨다. The cooling coil 255 cools the temperature of the housing 235. When a decrease in temperature is required to terminate the thermal hydrolysis reaction, the cooling coil 255 cools the temperature of the housing 235 under the control of a controller (not shown).

제어부(미도시)는 열 가수분해조(110) 내의 각 구성의 동작을 제어한다. 유기성 폐기물(고형물)과 유기성 폐기물의 수분함량에 따라 적정량의 추출 용매(물)가 하우징(235) 내로 유입된다. 제어부(미도시)는 유기성 폐기물의 수분함량이 기준치 이상일 경우, 추출 용매를 유입받는 대신 수증기만을 주입받아 열 가수분해를 진행할 수 있다. 이후, 제어부(미도시)는 하우징(235) 내를 밀폐하도록 상단 덮개(215)를 제어한 후, 가열코일(235)과 온도 센서(230)를 이용하여 하우징(235) 내를 기 설정된 환경으로 조성한다. 이후, 제어부(미도시)는 교반기(210)를 동작시키며 열 가수분해를 수행한다. 전술한 대로, 기 설정된 환경은 제1 기 설정된 환경 및 제2 기 설정된 환경 2 단계로 구현될 수도 있고, 하나의 환경만으로 구현될 수도 있다. 반응이 완료되면, 제어부(미도시)는 냉각 코일(255)을 이용해 하우징(235) 내를 냉각시킨 후 반응물을 하우징(235) 외부로 배출시킨다.The control unit (not shown) controls the operation of each component in the thermal hydrolysis tank 110. An appropriate amount of extraction solvent (water) is introduced into the housing 235 according to the organic waste (solid) and the moisture content of the organic waste. When the moisture content of the organic waste is higher than the reference value, the control unit (not shown) may perform thermal hydrolysis by receiving only water vapor instead of introducing an extraction solvent. Thereafter, the controller (not shown) controls the top cover 215 to seal the inside of the housing 235, and then moves the inside of the housing 235 to a preset environment using the heating coil 235 and the temperature sensor 230. Make up. Thereafter, the control unit (not shown) operates the stirrer 210 and performs thermal hydrolysis. As described above, the preset environment may be implemented in two stages, a first preset environment and a second preset environment, or may be implemented with only one environment. When the reaction is completed, the controller (not shown) cools the inside of the housing 235 using the cooling coil 255 and discharges the reactant to the outside of the housing 235.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 가수분해조의 유출액을 전기영동시킨 결과를 도시한 그래프이다. 전기영동은 SDS-PAGE(Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)에 의해 수행되었다.3 is a graph showing the result of electrophoresis of the effluent of a thermal hydrolysis tank according to an embodiment of the present invention. Electrophoresis was performed by SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis).

하단으로부터 상단으로 올라갈수록, 높은 분자량을 갖는 성분이 추출되었음을 의미한다. 이때, 1 내지 3으로 표시된 결과는 제1 기 설정된 환경으로 유기성 폐기물을 100℃에서 60분 동안 1차적으로 가열하고, 제2 기 설정된 환경으로 유기성 폐기물을 140℃에서 60분 동안 2차적으로 가열한 유출액의 전기영동 결과이다. 1 내지 3의 환경에서 가수분해된 유출액 내에는 분자량이 6 내지 94kDa 인 항산화 물질(펩티드)들이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. As it goes up from the bottom to the top, it means that a component having a higher molecular weight has been extracted. At this time, the results indicated by 1 to 3 are that the organic waste is first heated at 100°C for 60 minutes in the first preset environment, and the organic waste is secondarily heated at 140°C for 60 minutes in the second preset environment. This is the result of electrophoresis of the effluent. It can be seen that antioxidant substances (peptides) having a molecular weight of 6 to 94 kDa are contained in the hydrolyzed effluent in the environment of 1 to 3.

한편, 4 내지 6으로 표시된 결과는 제1 기 설정된 환경으로 유기성 폐기물을 100℃에서 60분 동안 1차적으로 가열하고, 제2 기 설정된 환경으로 유기성 폐기물을 200℃에서 60분 동안 2차적으로 가열한 유출액의 전기영동 결과이다. 4 내지 6의 환경에서 가수분해된 유출액 내에는 6kDa 이하의 낮은 분자량을 갖는 항산화 물질들이 포함되어 있기에, 4 내지 6에서는 어떠한 물질도 검출되지 않은 것을 확인할 수 있다.On the other hand, the results indicated by 4 to 6 are that the organic waste is first heated at 100°C for 60 minutes in the first preset environment, and the organic waste is secondarily heated at 200°C for 60 minutes in the second preset environment. This is the result of electrophoresis of the effluent. Since antioxidants having a low molecular weight of 6 kDa or less are contained in the hydrolyzed effluent in the environment of 4 to 6, it can be seen that no substances were detected in 4 to 6.

즉, 열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물 및 추출 용매로 가하는 환경을 가변함으로써, 추출하는 항산화 물질의 종류를 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.That is, it can be seen that the thermal hydrolysis tank 110 can control the type of antioxidant material to be extracted by varying the environment to be applied to the organic waste and the extraction solvent.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물을 질량분석한 결과를 도시한 그래프이다. 도 4의 그래프는 도 3에서 4 내지 6 환경의 유출액에 대해 MALD-TOF를 이용해 질량 분석한 결과이다.4 is a graph showing the result of mass spectrometry of an extract extracted by the antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention. The graph of FIG. 4 is a result of mass spectrometry using MALD-TOF for the effluent in the environment 4 to 6 in FIG. 3.

도 4를 참조하면, 제2 기 설정된 환경에서 상대적으로 높은 온도에서 열 가수분해될 경우, 유출액 내에는 상대적으로 낮은 분자량의 성분들이 검출되는 것을 확인할 수 있다. 이처럼 낮은 분자량의 성분들만이 필터(130)를 통과할 수 있으며, 농축조(140)에 의해서 필터(130)를 거친 유출액으로부터 항산화 물질을 포함한 낮은 분자량의 성분이 추출될 수 있다.Referring to FIG. 4, when thermally hydrolyzed at a relatively high temperature in a second preset environment, it can be seen that components having a relatively low molecular weight are detected in the effluent. Only components of such a low molecular weight may pass through the filter 130, and components of a low molecular weight including antioxidants may be extracted from the effluent passed through the filter 130 by the concentration tank 140.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물의 아미노산 조성을 도시한 그래프이다.Figure 5 is a graph showing the amino acid composition of the extract extracted from the antioxidant material extraction system according to an embodiment of the present invention.

도 5에서의 좌측 막대(속이 빈 막대)는 대두박(Soybean Meal)의 아미노산 조성을 나타내며, 우측 막대(속이 채워진 막대)는 항산화 물질 추출 시스템(100)이 유기성 폐기물로부터 추출한 아미노산의 조성을 나타낸다.The left bar (hollow bar) in FIG. 5 represents the amino acid composition of Soybean Meal, and the right bar (filled bar) represents the composition of amino acids extracted from organic waste by the antioxidant material extraction system 100.

도 5를 참조하면, 항산화 물질 추출 시스템(100)이 유기성 폐기물로부터 항산화 물질을 추출하더라도, 종래에 식재료 등 천연재료로부터 추출한 항산화 물질들과의 성분차이는 거의 존재하지 않으며, 아미노산 각 성분들 대부분의 함량이 종래보다 높은 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5, even if the antioxidant material extraction system 100 extracts antioxidants from organic waste, there is little difference in components with antioxidants extracted from natural materials such as food materials in the prior art, and most of each amino acid component It was confirmed that the content was higher than the conventional one.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물과 종래의 방법으로 추출된 추출물의 퍼옥시 라디칼의 억제능을 도시한 그래프이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물과 종래의 방법으로 추출된 추출물의 하이드록실 라디칼의 억제능을 도시한 그래프이다.6 is a graph showing the inhibitory ability of peroxy radicals of an extract extracted from an antioxidant substance extraction system according to an embodiment of the present invention and an extract extracted by a conventional method, and FIG. 7 is according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the inhibitory ability of hydroxyl radicals of the extract extracted from the antioxidant material extraction system and the extract extracted by the conventional method.

도 6(a) 및 도 7(a)는 항산화 물질 추출 시스템에서 추출된 추출물에 대한 억제능을 도시하고 있으며, 도 6(b) 및 도 7(b)는 비타민 E(Trolox)에 대한 억제능을 도시하고 있다.6(a) and 7(a) show the inhibitory ability for the extract extracted from the antioxidant substance extraction system, and FIGS. 6(b) and 7(b) show the inhibitory ability for vitamin E (Trolox). I'm doing it.

도 6 및 도 7을 참조하면, 항산화 물질 추출 시스템(100)에서 추출된 항산화 물질이 비타민 E에 비해 보다 낮은 농도에서 IC50 값을 가져, 퍼옥시 라디칼(Peroxyl Radical)의 억제능과 하이드록실 라디칼(Hydroxyl Radical)의 억제능이 보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.6 and 7, the antioxidant material extracted from the antioxidant material extraction system 100 has an IC50 value at a lower concentration than that of vitamin E, the inhibitory ability of peroxyl radicals and the hydroxyl radical It was confirmed that the inhibitory ability of Radical) was more excellent.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 항산화 물질 추출 시스템이 항산화 물질을 추출하는 방법을 도시한 순서도이다.8 is a flow chart illustrating a method of extracting an antioxidant by the antioxidant material extraction system according to an embodiment of the present invention.

열 가수분해조(110)는 유기성 폐기물을 기 설정된 조건에서 열 가수분해한다(S810).The thermal hydrolysis tank 110 thermally hydrolyzes the organic waste under preset conditions (S810).

스크린(120)은 열 가수분해 유출액을 스크리닝한다(S820).The screen 120 screens the thermal hydrolysis effluent (S820).

필터(130)는 기 설정된 기공크기를 갖는 멤브레인으로 스크리닝 유출액을 필터링한다(S830).The filter 130 filters the screening effluent with a membrane having a predetermined pore size (S830).

농축조(140)는 필터를 거친 유출액을 농축한다(S840).The concentrating tank 140 condenses the effluent that has passed through the filter (S840).

도 8에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각 도면에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 8, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention. In other words, a person of ordinary skill in the art to which an embodiment of the present invention belongs can change the order described in each drawing without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention, or perform one or more of each process. Since it is executed in parallel and can be applied by various modifications and variations, FIG. 8 is not limited to a time series order.

한편, 도 8에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIG. 8 can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. That is, the computer-readable recording medium includes storage media such as magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.). In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over a computer system connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

100: 항산화 물질 추출 시스템
110: 열 가수분해조
120: 스크린
130: 필터
140: 농축조
210: 교반기
215: 상단덮개
220: 가스 유입구
225: 가스 유출구
230: 온도 센서
235: 하우징
240: 외벽
245: 가열 코일
250: 배출구
255: 냉각 코일100: Antioxidant Extraction System
110: thermal hydrolysis tank
120: screen
130: filter
140: thickening tank
210: stirrer
215: top cover
220: gas inlet
225: gas outlet
230: temperature sensor
235: housing
240: outer wall
245: heating coil
250: outlet
255: cooling coil

Claims

A thermal hydrolysis tank that receives organic waste and thermally hydrolyzes it in a preset environment;
A filter having pores of a predetermined size to filter the effluent of the thermal hydrolysis tank; And
It includes a concentration tank for concentrating the antioxidant in the effluent passed through the filter,
The organic waste is solid-liquid separated, and an antioxidant extracting apparatus, characterized in that the solids of a predetermined ratio or more are introduced into the thermal hydrolysis tank.

A thermal hydrolysis tank that receives organic waste and thermally hydrolyzes it in a preset environment;
A filter having pores of a predetermined size to filter the effluent of the thermal hydrolysis tank; And
It includes a concentration tank for concentrating the antioxidant in the effluent passed through the filter,
The filter is an antioxidant extracting device, characterized in that UF (Ultrafiltration Membrane).

A thermal hydrolysis tank that receives organic waste and thermally hydrolyzes it in a preset environment;
A filter having pores of a predetermined size to filter the effluent of the thermal hydrolysis tank; And
It includes a concentration tank for concentrating the antioxidant in the effluent passed through the filter,
The concentration tank is an antioxidant extracting device, characterized in that the antioxidant material is concentrated through a reverse osmosis process.

In the method for extracting antioxidants from organic waste by the antioxidant extracting device,
A hydrolysis process of receiving organic waste and thermally hydrolyzing it in a preset environment;
A filtering process of filtering the effluent in the hydrolysis process with a filter having pores of a preset size; And
Concentration process of concentrating antioxidants in the effluent after the filtering process
Antioxidant extraction method comprising a.

The method of claim 4,
The antioxidant substances,
Antioxidant extraction method, characterized in that the peptide.

The method of claim 4,
The hydrolysis process,
An antioxidant extraction method comprising thermally hydrolyzing the organic waste in a first preset environment, and thermally hydrolyzing the organic waste again in a second preset environment having a temperature relatively higher than the first preset environment.

In the hydrolysis device for hydrolyzing organic waste to a predetermined size,
A housing into which organic wastes and extraction solvents are introduced;
A gas outlet/inlet for circulating inert gas into the housing;
An outer wall disposed outside the housing to improve a heat preservation rate in the housing;
A cover for sealing the housing;
A heating member that increases the temperature in the housing; And
Cooling member for lowering the temperature in the housing
Hydrolysis device comprising a.

The method of claim 7,
The housing,
Hydrolysis device, characterized in that it comprises an outlet for discharging the reactant of the organic waste reacted in the housing.