KR102275259B1 - 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법 - Google Patents

Abstract

동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법이 제공된다. 구체적으로, 상기 동백오일의 정유장치는 동백종자를 압착시켜 동백유를 형성하는 착유기(100), 착유된 동백유를 외부로 배출시키는 제 1오일공급관(10), 착유된 동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 1저수조(200), 상기 제 1저수조(200)에서 자연침전으로 형성된 제 1동백유상등액을 외부로 배출시키는 제 2오일공급관(20), 상기 제 1동백유상등액을 공급받아 여과부재를 통과시켜 여과하는 여과기(300), 여과된 동백유를 외부로 배출시키는 제 3오일공급관(30), 상기 여과된 동백유를 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 1차 정제하는 제 1정제필터그룹(400), 상기 제 1정제필터그룹(400)으로부터 1차 정제된 제 1정제동백유를 외부로 배출시키는 제 4오일공급관(40), 상기 제 1정제동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 2저수조(500), 상기 제 2저수조(500)에서 자연침전으로 형성된 제 2동백유상등액을 외부로 배출하는 제 5오일공급관(50), 상기 제 2동백유상등액을 공급받아 2차 정제하는 제 2정제필터그룹(600), 상기 제 2정제필터그룹(600)에서 2차 정제된 동백유를 외부로 배출하는 제 6오일공급관(60)을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.

Description

동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법{REFINING APPARATUS OF CAMELIA JAPONICA SEED OIL AND REFINING METHOD FOR THE CAMELIA JAPONICA SEED OIL USING THE SAME}

본 발명은 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동백종자로부터 동백유를 착유하고, 저수조를 이용한 자연침전과, 여과기를 이용한 여과와, 다수개의 정제필터를 이용한 정제를 통해 정유시키는 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법에 관한 것이다.

동백나무(Camelia Japonica L.)는 쌍떡잎식물 물레나무목 차나무과의 상록교목으로 주로 1월에서 3월에 꽃을 피워 겨울의 장미라고도 불리며, 국내에서는 주로 남해안과 제주 동남부 지역에서 자생한다. 동백오일은 동백나무(Camelia Japonica L.)의 종자에서 채취된 지방유를 말하는 것으로, 올레산(Oleic acid)이 82 내지 86% 이상, 리놀산 1 내지 2%, 포화지방산 9 내지 12% 정도 함유하고 있어, 예로부터 머릿기름이나 정밀 기계유 및 식용유로 사용되었다. 동백오일에 대한 다양한 연구에서, 동백오일에 포함된 올레산이 몸에 해로운 저밀도(LDL) 콜레스테롤의 수치는 낮추고 몸에 좋은 고밀도(HDL) 콜레스테롤의 수치를 높여주어 고혈압과 심장병을 예방할 수 있고, 염증활성억제를 통한 암 예방효과와 기억력 감퇴에 효능이 있는 것이 보고되어 있다. 최근에는 동백오일의 우수한 콜라겐 생성효능을 이용하여 주름개선을 위한 기능성 화장품의 원료로 활용되거나, 동백오일의 함유된 올레산과 리놀레산 등의 필수지방산 함량을 높여 5-알파 환원요소 억제능을 생성하여 탈모 개선 및 예방을 위한 제재로도 활용되고 있다.

종래의 동백오일은 고온에서 동백종자를 로스팅하여 고압고온에서 압착시켜 착유하는 방식으로 제조되었다. 그러나, 이후 다양한 연구결과를 통해 높은 온도에서 압착된 동백오일에는 발암물질을 일으키는 벤조피렌(benzopyrene)이 생성될 수 있음이 보고되었다. 또한, 선행기술1(대한민국 등록특허 제10-0830349호)과 같이, 일반적인 곡물이나 식물종자에서 생기름을 제조하는 방법을 이용하여 동백오일의 정유하는 경우, 다른 식물과 달리 동백종자 고유의 특이취가 혼입됨에 따라 이를 제거하기 위한 활성백토 등의 화학적 처리로 인해 동백오일을 천연화장품으로 사용하는 데에 제한적이며 화학적 처리물에 대한 환경문제가 수반되었다.

(특허번호 0001) 대한민국 등록특허 제10-0830349호

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열처리 과정이나 화학적 처리가 수반되지 않는 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명은 착유과정에서 생성된 불순물을 제거하는 탈검과정을 안정적으로 수행할 수 있는 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법을 제공하는 데에 있다.

아울러, 본 발명은 동백종자가 갖는 고유의 특이취를 용이하게 제거할 수 있는 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법을 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 일측에 구비된 동백종자 공급부를 통해 제공된 동백종자를 압착시켜 동백유를 형성하는 착유기(100), 상기 착유기(100)에서 착유된 동백유를 외부로 배출시키는 제 1오일공급관(10), 상기 제 1오일공급관(10)으로부터 상기 착유된 동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 1저수조(200), 상기 착유된 동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 1동백유상등액을 외부로 배출시키는 제 2오일공급관(20), 상기 제 2오일공급관(20)으로부터 상기 제 1동백유상등액을 공급받아 여과부재를 통과시켜 여과하는 여과기(300), 상기 여과기(300)로부터 여과된 동백유를 외부로 배출시키는 제 3오일공급관(30), 다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 3오일공급관(30)으로부터 상기 여과된 동백유를 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 1차 정제하는 제 1정제필터그룹(400), 상기 제 1정제필터그룹(400)으로부터 1차 정제된 제 1정제동백유를 외부로 배출시키는 제 4오일공급관(40), 상기 제 4오일공급관(40)으로부터 상기 제 1정제동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 2저수조(500), 상기 제 2저수조(500)에서 상기 제 1정제동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 2동백유상등액을 외부로 배출하는 제 5오일공급관(50), 다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 5오일공급관(50)으로부터 상기 제 2동백유상등액을 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 2차 정제하는 제 2정제필터그룹(600), 상기 제 2정제필터그룹(600)에서 2차 정제된 동백유를 외부로 배출하는 제 6오일공급관(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 정제필터는 0.1 내지 1μm의 크기의 여과부재로 구성되는 것이며, 상기 정제필터는 선택적으로 활성탄을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 3오일공급관(30)의 일측에는 상기 제 1정제필터그룹(400)으로 공급되는 동백유의 유압을 제어하는 제 1릴리프밸브(35)가 구성되며, 상기 제 5오일공급관(50)의 일측에는 상기 제 2정제필터그룹(600)의 압력을 제어하기 위한 제 2릴리프밸브(55)가 구성되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 제 1항에 의해 제조된 동백오일의 정유장치에 있어서, 동백종자를 세척하여 저온에서 열풍건조시키는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 건조된 동백종자를 착유기(100)에 투입하여 동백유를 추출하는 제 2단계와, 상기 제 2단계의 동백유를 제 1저수조(200)에 수용하여 자연침전시키는 제 3단계와, 상기 제 1저수조(200)에서 배출되는 제 1동백유상등액을 여과기(300)로 송수시켜 여과하는 제 4단계와, 상기 제 4단계에서 여과된 동백유를 제 1정제필터그룹(400)에 순차적으로 통과시켜 1차 정제하는 제 5단계와, 상기 제 5단계에서 1차 정제된 동백유를 제 2저수조(500)에 수용하여 자연침전시 키는 제 6단계와, 상기 제 6단계의 제 2저수조(500)에서 배출되는 제 2동백유상등액을 제 2정제필터그룹(600)에 순차적으로 통과시켜 2차 정제하는 제 7단계를 포함하는 동백오일의 정유방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 2단계는 60기압에서 15분동안 냉압착으로 추출하는 것이며, 상기 제 5단계 및 상기 제 7단계는 14 내지 20℃의 온도범위에서 수행되는 것일 수 있다.

본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법은 열처리 과정이나 화학적 처리가 수반되지 않아 정유된 동백오일을 천연화장품 또는 화장품의 원료로 사용할 수 있어, 적용분야를 확대할 수 있다.

또한, 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법은 열처리 과정이 수반되지 않으므로 동백오일의 정유과정에서 생성되는 벤조피렌의 생성을 억제할 수 있어, 동백오일의 효능을 증가시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법은 화학적 처리 공정이 없이 친환경적 공정을 구성할 수 있어 종래의 동백오일의 정유장치의 환경문제를 개선할 수 있다.

또한, 본 발명은 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법은 착유과정에서 생성된 불순물을 제거하는 탈검 과정을 안정적으로 수행할 수 있어, 탈검 효율 및 공정수율을 높일 수 있다.

덧붙여, 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 정유방법은 동백종자가 갖는 고유의 특이취를 용이하게 제거할 수 있어, 정유된 동백오일의 품질을 향상시킬 수 있다.

다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동백오일의 정유장치를 도식화한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동백오일의 정유방법을 나타낸 순서도.

이하, 본 발명에 의한 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

동백오일의 정유장치

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동백오일의 정유장치를 도식화한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치는 일측에 구비된 동백종자 공급부를 통해 제공된 동백종자를 압착시켜 동백유를 형성하는 착유기(100), 상기 착유기(100)에서 착유된 동백유를 외부로 배출시키는 제 1오일공급관(10), 상기 제 1오일공급관(10)으로부터 상기 착유된 동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 1저수조(200), 상기 착유된 동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 1동백유상등액을 외부로 배출시키는 제 2오일공급관(20), 상기 제 2오일공급관(20)으로부터 상기 제 1동백유상등액을 공급받아 여과부재를 통과시켜 여과하는 여과기(300), 상기 여과기(300)로부터 여과된 동백유를 외부로 배출시키는 제 3오일공급관(30), 다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 3오일공급관(30)으로부터 상기 여과된 동백유를 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 1차 정제하는 제 1정제필터그룹(400), 상기 제 1정제필터그룹(400)으로부터 1차 정제된 제 1정제동백유를 외부로 배출시키는 제 4오일공급관(40), 상기 제 4오일공급관(40)으로부터 상기 제 1정제동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 2저수조(500), 상기 제 2저수조(500)에서 상기 제 1정제동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 2동백유상등액을 외부로 배출하는 제 5오일공급관(50), 다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 5오일공급관(50)으로부터 상기 제 2동백유상등액을 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 2차 정제하는 제 2정제필터그룹(600), 상기 제 2정제필터그룹(600)에서 2차 정제된 동백유를 외부로 배출하는 제 6오일공급관(60)을 포함하여 구성되는 것일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치의 착유기(100)는 일측에 동백종자를 투입할 수 있도록 선택적으로 개방된 동백종자 공급부(미도시)가 구비되고, 타측에는 압착된 동백유를 배출하는 동백유 배출부가 구비되는 것일 수 있다. 상기 착유기(100)는 식물을 압착하여 유지성분을 추출하는 통상의 착유기(100)를 사용하는 것일 수 있다. 상기 착유기(100)의 구동시간은 상기 착유기(100)에 투입된 동백종자의 양에 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 동백오일의 정유장치의 제 1저수조(200)에는 일측이 상기 제 1오일공급관(10)과 연결되도록 구비되며, 타측은 상기 제 1저수조(200)에 수용된 오일의 일부를 외부로 배출시키기 위한 제 1저수조배출부(미도시)가 구비되는 것일 수 있다. 이에, 상기 제 1저수조(200)는 상기 제 1오일공급관(10)으로부터 상기 착유기(100)에서 착유된 동백유를 공급받아 내부에 수용할 수 있다. 상기 제 1저수조(200)에 수용된 동백유는 시간이 흘러갈수록 자연 침전되어, 제 1저수조(200)의 상부에는 상기 착유된 동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 1동백유상등액이 분포되고, 제 1저수조(200)의 하부에는 상기 동백유에 포함된 종자의 유박, 과피와 과즙 등의 이물질이 분포될 수 있다. 이에, 상기 제 1동백유상등액은 상기 제 1저수조배출부를 통해 상기 제 1저수조(200)의 외부로 배출되는 것일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치의 여과기(300)에는 일측이 상기 제 2오일공급관(20)과 연결되도록 구비되며, 타측은 상기 여과기(300)에서 여과된 동백유를 외부로 배출시키기 위한 제 1여과기배출부(미도시)가 구비되는 것일 수 있다. 이에, 상기 여과기(300)는 상기 제 2오일공급관(20)으로부터 상기 제1 저수조에서 자연침전으로 형성된 상기 제 1동백유상등액을 공급받고, 공급받은 상기 제 1동백유상등액을 여과기(300) 내에 구비된 여과부재에 통과시켜 상기 제 1동백유상등액에 대한 여과를 수행하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 여과부재는 면포, 부직포, 및 여과지를 선택적으로 이용하는 것일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 제 1동백유상등액을 면포를 이용하여 여과시킴으로써, 여과된 동백유에 과피와 불순물이 혼입되는 것을 차단할 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에서, 상기 여과기(300)에서 수행되는 여과 과정은 4차로 나뉘어 진행될 수 있으며 1차는 제 1부직포를 이용한 여과, 2차는 제 2부직포를 이용한 여과, 3차는 자연 침전공정 수행, 4차는 여과지를 이용한 여과로 이루어지며, 이러한 단계적 여과를 통해 1일 약 200L 정도의 동백유에 포함된 이물질과 불순물 등을 제거할 수 있다. 상기 여과부재를 통과하며 여과된 동백유는 상기 제 1여과기(300)배출부를 통해 상기 여과기(300) 외부로 배출되는 것일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치에서 상기 제 1정제필터그룹(400)은 다수개의 정제필터로 구성되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제 1정제필터그룹(400)은 제 1-1정제필터(401), 제 1-2정제필터(402), 제 1-3정제필터(403), 제 1-4정제필터(404)로 이루어진 것일 수 있다. 상기 제 1정제필터 그룹(400)은 다수개의 정제필터가 일 방향으로 배열되고 서로 연결되어 있어 상기 제 1정제필터그룹(400)에 공급되는 동백유가 상기 제 1정제필터그룹(400)의 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과하며 상기 동백유를 1차 정제시키는 것일 수 있다.

상기 정제필터는 통상의 정제필터를 이용하는 것일 수 있으며, 상기 정제필터의 내부에는 필터부재가 구비되어, 필터대상인 동백유가 상기 필터부재를 순차적으로 통과하면서 필터링 되도록 배치되는 것일 수 있다. 이에, 상기 정제필터에 공급된 동백유가 상기 필터부재를 통과하면서 동백유에 포함된 잔여 이물질 등이 순차적으로 제거될 수 있다. 상기 제 1정제필터그룹(400)의 다수개의 정제필터를 통과하면서 상기 동백유의 순도는 점차 높아질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 정제필터는 원기둥 형상의 원통형 필터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 정제필터는 0.1 내지 1μm의 크기의 필터부재로 구성되는 것일 수 있다. 상기 정제필터에 구성되는 필터부재의 여과크기가 0.1μm 미만인 경우, 필터링 대상인 동백유의 유동흐름이 원활하지 않아 필터효율이 저감될 수 있다. 또한, 상기 정제필터에 구성되는 필터부재의 여과크기가 1μm를 초과하는 경우, 상기 여과된 동백유에 포함된 미세한 불순물과 이물질들이 효과적으로 제거되지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 정제필터는 선택적으로 활성탄을 포함하여 구성되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 정제필터는 활성탄이 함유된 필터부재, 즉 활성탄필터를 내측에 구비하는 것일 수 있다. 활성탄은 탄소 원자 사이의 수백만 개의 작은 공극을 갖도록 산소 처리된 숯을 의미하는 것으로, 활성탄 필터는 카본필터라고도 불리며, 활성탄의 기공을 이용하여 유해가스와 악취를 흡착할 수 있다. 본 발명은 여과된 동백유의 정제를 위하여 활성탄을 포함하여 구성되는 정제필터를 다수개 사용함으로써, 여과된 동백유의 불순물 및 이물질 제거 이외에도 상기 정제필터를 통과하는 동백유에 포함된 동백유 특유의 불쾌한 냄새를 제거할 수 있다. 또한, 정제과정에서 탈색이 이루어져 상기 동백유가 갖는 고유의 진한 색상이 옅어질 수 있다. 이에, 상기 정제필터를 통과하며 정제된 동백유의 순도는 높아지고, 동백유가 갖는 냄새는 탈취되며, 동백유 고유의 진한 색상을 옅은 색상으로 탈색시킴에 따라 제조된 동백오일의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치의 제 2저수조(500)는 일측이 상기 제 4오일공급관(40)과 연결되도록 구비되며, 타측은 상기 제 2저수조(500)에 수용된 오일의 일부를 외부로 배출시키기 위한 제 2저수조배출부(미도시)가 구비되는 것일 수 있다. 이에, 상기 제 2저수조(500)는 상기 제 4오일공급관(40)으로부터 상기 제 1정제필터그룹(400)에서 정제된 동백유를 공급받아 내부에 수용하는 것일 수 있다. 상기 제 2저수조(500)에 수용된 동백유는 시간이 흘러갈수록 자연 침전되어, 제 2저수조(500)의 상부에는 상기 착유된 동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 2동백유상등액이 분포되고, 제 2저수조(500)의 하부에는 상기 제 1정제필터그룹에서 1차 정제된 동백유에 포함된 잔여 이물질 및 정제되지 못한 불순물 등이 분포될 수 있다. 이에, 상기 제 2동백유상등액은 상기 제 2저수조(500)배출부를 통해 상기 제 2저수조(500)의 외부로 배출되는 것일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치의 제 2정제필터그룹(600)은 다수개의 정제필터로 구성되는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제 2정제필터그룹(600)은 제 2-1정제필터(601), 제 2-2정제필터(602), 제 2-3정제필터(603), 제 2-4정제필터(604)로 이루어진 것일 수 있다. 상기 제 2정제필터그룹(600)은 다수개의 정제필터가 일 방향으로 배열되고 서로 연결되어 있어 상기 제 5오일공급관(50)으로부터 상기 제 2동백유상등액을 공급받고, 공급받은 상기 제 2동백유상등액이 상기 제 2정제필터그룹(600)의 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과하며 상기 동백유를 2차 정제시키는 것일 수 있다. 상기 제 2정제필터그룹(600)을 구성하는 정제필터는 통상의 정제필터를 사용하는 것일 수 있으며, 실시예에 따라 제 1정제필터그룹(400)에 적용된 정제필터와 동일하거나 유사한 정제필터를 사용할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 3오일공급관(30)의 일측에는 상기 제 1정제필터그룹(400)으로 공급되는 동백유의 유압을 제어하는 제 1릴리프밸브(relief valve)(35)가 구성되며, 상기 제 5오일공급관(50)의 일측에는 상기 제 2정제필터그룹(600)압력을 제어하기 위한 제 2릴리프밸브(55)가 구성되는 것일 수 있다. 상기 제 1릴리프밸브(35) 및 제 2릴리프밸브(55)는 동백유에 포함된 불순물의 양에 따라 각각의 정제필터그룹에 공급되는 동백유의 유압을 제어하는 것일 수 있다. 이에, 상기 정제필터그룹을 구성하는 정제필터에 가해지는 불순물의 양이 적정해짐에 따라 정제필터의 필터양을 최대화시킬 수 있으며, 원활한 정제가 이뤄질 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유장치의 제 6오일공급관(60)은 상기 제 2정제필터그룹(600)의 일측과 연결되어 상기 제 2정제필터그룹(600)에서 2차 정제된 동백유를 동백오일저장고(700)로 배출시키는 것일 수 있다. 상기 제 6오일공급관(60)으로부터 배출되는 동백유는 제 2정제필터그룹(600)의 2차 정제를 통해 동백유가 가진 점도가 박리되어 적정량의 점성을 갖는 것으로써, 제조된 동백오일이 화장품 등에 적용할 수 있는 발림성과 흡수력을 갖는 것일 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 동백오일의 정유장치는 동백종자로부터 착유된 동백유가 갖는 다량의 불순물과 고유의 특이취 및 동백유 고유의 강한 색상을 제거함으로써, 품질이 우수한 동백유를 제조할 수 있다.

동백오일의 정유방법

본 발명의 다른 측면은, 상술한 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백오일을 정유하는 방법을 제공하는 것일 수 있다.

도 2는 본 발명의 동백오일의 정유방법을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 동백오일의 정유방법은 동백종자를 세척하여 저온에서 열풍 건조시키는 제 1단계(S1)와, 상기 제 1단계에서 건조된 동백종자를 착유기(100)에 투입하여 동백유를 추출하는 제 2단계(S2)와, 상기 제 2단계의 동백유를 제 1저수조(200)에 수용하여 자연 침전시키는 제 3단계(S3)와, 상기 제 1저수조(200)에서 배출되는 제 1동백유상등액을 여과기(300)로 송수시켜 여과하는 제 4단계(S4)와, 상기 제 4단계에서 여과된 동백유를 제 1정제필터그룹(400)에 순차적으로 통과시켜 1차 정제하는 제 5단계(S5)와, 상기 제 5단계에서 1차 정제된 동백유를 제 2저수조(500)에 수용하여 자연 침전시키는 제 6단계(S6)와, 상기 제 6단계의 제 2저수조(500)에서 배출되는 제 2동백유상등액을 제 2정제필터그룹(600)에 순차적으로 통과시켜 2차 정제하는 제 7단계(S7)를 포함하는 것일 수 있다.

상기 제 1단계(S1)는 상기 동백오일의 정유장치에 투입하기 위한 동백종자를 준비하는 공정일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 수확된 동백종자를 2톤 크기의 수조에 약 500킬로의 종자를 투입한 다음 약 30분동안 불려 에어워셔(air- washer) 등을 이용하여 1차 이물질을 제거하고 2차 헹굼을 시행하여 세척하는 것일 수 있다. 세척된 동백종자는 수분을 제거하면서도 종자유에 최대한 열을 가하지 않도록 저온 열풍건조법으로 건조시키는 것일 수 있다. 건조된 종자는 하루 정도 열을 식힌 다음에, 3 내지 5℃의 냉장저장고에서 저장하는 것일 수 있다. 이는, 건조된 종자에 함유된 유지성분의 산패를 막기 위한 것일 수 있다.

상기 제 2단계(S2)는 상기 세척 및 건조되어 준비된 동백종자를 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 착유기(100)에 투입하여 동백종자를 압착시켜 동백유를 추출하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 착유기(100)는 60기압에서 15분간 냉압착 방식으로 동백종자가 착유되는 것일 수 있다. 착유시 60기압 미만의 압력으로 착유하는 경우 동백종자의 외피의 박리가 잘 이뤄지지 않아 착유효율이 저하될 수 있으며, 착유시 60기압의 초과하는 압력으로 착유하는 경우 유박, 과피 등이 더 잘게 으깨지면서 착유된 동백유에 더욱 미세하게 혼입될 수 있어 정유하기 어려워질 수 있다. 본 발명의 동백오일의 정유방법은 동백종자를 냉압착시켜 착유함으로써, 종래의 고온에서 압착된 동백유의 벤조피렌의 생성을 억제할 수 있다. 상기 착유기(100)의 구동시간은 상기 착유기(100)에 투입된 동백종자의 양에 따라 조절될 수 있다.

상기 제 3단계(S3)는 상기 착유기(100)에서 착유된 동백유가 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 제 1저수조(200)에 수용됨에 따라 자연 침전을 형성하는 단계일 수 있다. 상기 제 3단계에서 상기 착유된 동백유는 자연 침전되어 불순물과 분리되면서 제 1동백유상등액을 형성할 수 있다. 상기 제 1동백유상등액은 상기 제 1저수조(200)에서 자연침전을 형성하면서 상기 착유된 동백유에 포함된 불순물과 이물질 등이 상기 제 1저수조(200)의 하부영역으로 가라앉으면서 불순물이 미량 포함되어 있는 동백유를 의미하는 것일 수 있다.

상기 제 4단계(S4)는 상기 제 1동백유상등액을 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 여과기(300)에 송수되어 여과시키는 단계일 수 있다. 상기 제 1동백유상등액은 상기 여과기(300)에 구비된 여과부재를 거치면서 상기 제 1동백유상등액에 포함된 다양한 불순물이나 이물질 들이 다량 제거될 수 있다.

상기 제 5단계(S5)는 상기 여과기(300)에서 여과된 동백유를 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 제 1정제필터그룹(400)을 통해 1차 정제시키는 단계일 수 있다. 상기 여과된 동백유는 다수개의 정제필터로 구성된 상기 제1 정제필터그룹에서 1차 정제됨에 따라 이물질이 제거되면서 순도가 높아질 수 있고, 선택적으로 상기 정제필터 내에 구비되는 활성탄필터 등에 의해 고유의 특이취를 제거할 수 있다. 즉, 상기 제 1정제필터그룹(400)에서 1차 정제된 동백유는 탁도 개선, 특이취의 탈취 및 진한색상의 탈색이 이뤄지는 것일 수 있다.

상기 제 6단계(S6)는 상기 제 1정제필터그룹(400)에서 1차 정제된 동백유를 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 제 2저수조(500)로 송수하여 상기 제 2저수조(500) 내에서 자연침전시켜 제 2동백유상등액을 형성하는 단계일 수 있다.

상기 제 7단계(S7)는 상기 제 2동백유상등액을 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 제 2정제필터그룹(600)으로 송수하여 상기 제 2정제필터그룹(600) 내 다수개의 정제필터에 순차적으로 통과시켜 2차 정제하여 동백오일을 형성하는 단계일 수 있다. 상기 제 2동백유상등액은 상기 제 2정제필터그룹(600)을 통해 2차 정제되면서 탁도 개선, 특이취의 탈취 및 진한색상의 탈색이 이뤄질 뿐만 아니라, 고유의 점도가 박리되어 적정량의 점성을 갖는 동백오일이 형성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1정제필터그룹(400) 및 상기 제 2정제필터그룹(600)은 1 내지 3.5atm의 압력하에서 수행되는 것일 수 있다. 즉, 상기 1차 정제 및 2차 정제 수행시의 압력이 1atm 미만인 경우, 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과해야 하는 동백유의 유동이 느려져 정제효율이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 1차 정제 및 2차 정제 수행시의 압력이 3.5atm을 초과하는 경우, 동백유의 빠른 이동으로 동백유에 포함된 미세한 이물질이나 불순물을 효과적으로 필터링하기 어려울 수 있으며, 상기 제 1정제필터그룹(400) 및 상기 제 2정제필터그룹(600)에 구비된 필터부재가 쉽게 파손될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 동백오일의 정유방법은 일정 크기의 고압에서 다수개의 정제필터를 이용한 1차 정제 및 2차 정제를 수행함에 따라 착유된 동백유의 탁도 개선, 탈취, 탈색이 이뤄질 뿐만 아니라, 일정 크기의 압력에서 0.1 내지 1마이크미터 크기의 정제필터를 통과하면서 동백유가 갖는 점도가 낮아져 맑은 액체 형태의 동백오일을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 5단계 및 상기 제 7단계는 14 내지 20℃의 온도범위에서 수행되는 것일 수 있다. 이는 1차 정제 및 2차 정제과정에서 동백유가 산패되거나 변성되는 것을 방지하기 위함일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 5단계 및 상기 제 7단계 수행시의 온도가 14℃ 미만인 경우, 동백유의 유동속도가 느려져 정제효율이 낮아질 수 있으며, 상기 제 5단계 및 상기 제 7단계 수행시의 온도가 20℃를 초과하는 경우, 열에 의해 변성되거나 동백유의 부패가 일어날 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 정유방법은 열처리 과정이나 화학적 처리가 수반되지 않아 정유된 동백오일을 천연화장품의 원료로 사용할 수 있으며, 화학적 처리 공정이 없이 친환경적 공정을 구성할 수 있어 종래의 동백오일의 정유장치의 환경문제를 개선할 수 있다.

하기에서는, 본 발명의 동백오일의 정유방법에 따른 실시예 및 실험 내용을 상세히 설명한다.

실험예1: 정제시의 온도에 따른 동백오일의 관능평가

하기의 실험은 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법에서 제 1정제필터그룹 및 제 2 정제필터그룹에서 1차 정제 및 2차 정제 수행시의 온도범위에 따른 동백오일의 관능 평가를 실시하기 위한 것이다. 즉, 1차 정제 및 2차 정제시의 온도범위를 달리하여 제조된 동백 오일의 품질 특성을 비교한 것으로, 검사원으로서의 적합성이 인정된 화학공학과 대학원생을 본 실험의 목적에 적합한 훈련을 시킨 후에 관능평가를 하였다. 관능평가 항목은 발림성, 향, 색, 전반적인 기호도로 굉장히 좋으면 9점, 매우 나쁘면 1점으로 평가하는 9점 척도법으로 실시하였다.

[실시예 1: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 14℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 14℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[실시예 2: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 17℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 17℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[실시예 3: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 20℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 20℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[실시예 4: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 21℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 21℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[비교예 1]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 13℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 13℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

상기 실시예1 내지 실시예4 및 비교예1에서 제조된 동백오일에 대한 실험결과는 하기 표 1에 나타내었다.

구분	항목
	발림성	향	색	전반적인 기호도
비교예 1	8.1	8.0	7.5	7.7
실시예 1	9.1	8.9	9.0	9.0
실시예 2	9.2	9.0	9.0	9.1
실시예 3	9.5	9.3	9.2	9.3
실시예 4	8.3	8.1	7.8	7.9

표 1을 참조하면, 실험결과 실시예1 내지 실시예3의 관능평가 점수가 비교예1에 비해 높은 것을 알 수 있다. 또한, 실시예1에서 실시예3으로 갈수록 전반적인 기호도 및 수치가 증가되는 것을 알 수 있다. 이는, 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 제 1정제필터그룹과 제 2정제필터그룹에서 1차 정제 및 2차 정제시의 조성온도가 14℃, 17℃와 20℃의 온도에서 바람직한 정제가 이루어져 필터대상인 동백유에 포함된 이물질이 제거되면서 효과적인 탁도 개선, 탈취 및 탈색을 통해 생성된 동백오일의 품질이 향상된 것으로 볼 수 있다. 실시예 4의 경우, 1차 정제 및 2차 정제시의 21℃의 온도로 조성한 것으로, 실시예1 내지 실시예3 보다는 정유된 동백오일의 관능평가 수치가 낮은 것을 확인할 수 있다. 이는, 조성온도가 높아짐에 따라 동백유의 일부가 변성되면서 전반적인 동백오일의 특성이 저감된 것으로 볼 수 있다.

실험예2: 동백종자 착유시의 압력에 따른 동백오일의 관능평가

하기의 실험은 본 발명의 동백오일의 정유장치 및 이를 이용한 동백오일의 정유방법에서 착유기로 동백종자를 착유시의 압력조건에 따른 동백오일의 관능 평가를 실시하기 위한 것이다. 즉, 동백종자를 냉압착시에 압력범위를 달리하여 제조된 동백오일의 품질 특성을 비교한 것으로, 검사원으로서의 적합성이 인정된 화학공학과 대학원생을 본 실험의 목적에 적합한 훈련을 시킨 후에 관능평가를 하였다. 관능평가 항목은 발림성, 향, 색, 전반적인 기호도로 굉장히 좋으면 9점, 매우 나쁘면 1점으로 평가하는 9점 척도법으로 실시하였다.

[실시예 5: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 60기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 20℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 20℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[실시예 6: 동백오일의 제조]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 61기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 20℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 20℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

[비교예 2]

본 발명의 동백오일의 정유장치를 이용하여 동백종자를 59기압에서 15분동안 냉압착시켜 동백유를 형성하였다. 형성된 동백유를 제 1저수조에서 1차 자연 침전시키고, 형성된 제 1동백유상등액을 여과기로 송수하여 부직포와 여과지를 이용하여 여과시킨 후, 20℃의 온도를 유지하며 제 1정제필터그룹에서 1차 정제시키고, 제 2저수조에서 2차 자연침전 시킨 뒤, 제 2동백유상등액을 제 2 정제필터그룹으로 송수하여 20℃의 온도를 유지하며 2차 정제시켜 동백오일저장고로 송수하였다.

상기 실시예5 내지 실시예6 및 비교예2에서 제조된 동백오일에 대한 실험결과는 하기 표 2에 나타내었다.

구분	항목
	발림성	향	색	전반적인 기호도
비교예 2	8.0	7.9	7.5	7.7
실시예 5	9.5	9.3	9.2	9.3
실시예 6	8.3	8.5	8.1	8.3

표 2를 참조하면, 실험결과 실시예5의 관능평가 점수가 실시예6 및 비교예2의 관능평가 점수에 비해 높은 것을 알 수 있다. 이는, 상기 동백오일의 정유장치에 구비된 착유기로 동백종자를 착유시의 조성압력이 60기압에서 가장 효과적으로 압착이 수행되어, 동백종자로부터 동백유 등의 유지를 최대로 추출되면서 고유의 특성을 갖는 동백오일이 제조된 것으로 볼 수 있다. 반면, 표 2와 같이, 61기압에서 착유된 실시예6은 높은 압력으로 냉압착됨에 따라 유박이나 과피가 더욱 분쇄되어 착유된 동백유에 혼입되는 양이 많아짐에 따라 생성된 동백오일의 품질에 영향을 준 것으로 볼 수 있다. 또한, 59기압에서 착유된 비교예2의 수치는 실시예 5에 비해 현저히 낮아진 결과를 나타내고 있으며, 이러한 결과는 실시예5에 비해 동백종자가 낮은 압력으로 압착됨에 따라 동백종자에 포함된 동백유가 최대로 추출되지 않고 과피에 잔류하게 되면서 동백오일이 갖는 고유의 특성이 저감된 것으로 볼 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제 1오일공급관 20: 제 2오일공급관
30: 제 3오일공급관 35: 제 1릴리프밸브
40: 제 4오일공급관 50: 제 5오일공급관
55: 제 2릴리프밸브 60: 제 6오일공급관
100: 착유기 200: 제 1저수조
300: 여과기 400: 제 1정제필터그룹
500: 제 2저수조 600: 제 2정제필터그룹
700: 동백오일저장고

Claims (5)

1. 일측에 구비된 동백종자 공급부를 통해 제공된 동백종자를 압착시켜 동백유를 형성하는 착유기(100);
   상기 착유기(100)에서 착유된 동백유를 외부로 배출시키는 제 1오일공급관(10);
   상기 제 1오일공급관(10)으로부터 상기 착유된 동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 1저수조(200);
   상기 제 1저수조(200)에서 상기 착유된 동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 1동백유상등액을 외부로 배출시키는 제 2오일공급관(20);
   상기 제 2오일공급관(20)으로부터 상기 제 1동백유상등액을 공급받아 여과부재를 통과시켜 여과하는 여과기(300);
   상기 여과기(300)로부터 여과된 동백유를 외부로 배출시키는 제 3오일공급관(30);
   다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 3오일공급관(30)으로부터 상기 여과된 동백유를 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 1차 정제하는 제 1정제필터그룹(400);
   상기 제 1정제필터그룹(400)으로부터 1차 정제된 제 1정제동백유를 외부로 배출시키는 제 4오일공급관(40);
   상기 제 4오일공급관(40)으로부터 상기 제 1정제동백유를 공급받아 내부에 수용하는 제 2저수조(500);
   상기 제 2저수조(500)에서 상기 제 1정제동백유 내 불순물을 자연 침전으로 분리시켜 형성된 제 2동백유상등액을 외부로 배출하는 제 5오일공급관(50);
   다수개의 정제필터로 구성되어, 상기 제 5오일공급관(50)으로부터 상기 제 2동백유상등액을 공급받아 상기 다수개의 정제필터를 순차적으로 통과시키며 2차 정제하는 제 2정제필터그룹(600);
   상기 제 2정제필터그룹(600)에서 2차 정제된 동백유를 외부로 배출하는 제 6오일공급관(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 정제필터는 0.1 내지 1μm의 크기의 여과부재로 구성되는 것이며,
   상기 정제필터는 선택적으로 활성탄을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 3오일공급관(30)의 일측에는 상기 제 1정제필터그룹(400)으로 공급되는 동백유의 유압을 제어하는 제 1릴리프밸브(35)가 구성되며,
   상기 제 5오일공급관(50)의 일측에는 상기 제 2정제필터그룹(600)압력을 제어하기 위한 제 2릴리프밸브(55)가 구성되는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유장치.
4. 제 1항에 의해 제조된 동백오일의 정유장치를 이용하며,
   동백종자를 세척하여 저온에서 열풍건조시키는 제 1단계와,
   상기 제 1단계에서 건조된 동백종자를 착유기(100)에 투입하여 동백유를 추출하는 제 2단계와,
   상기 제 2단계의 동백유를 제 1저수조(200)에 수용하여 자연침전시키는 제 3단계와,
   상기 제 1저수조(200)에서 배출되는 제 1동백유상등액을 여과기(300)로 송수시켜 여과하는 제 4단계와,
   상기 제 4단계에서 여과된 동백유를 제 1정제필터그룹(400)에 순차적으로 통과시켜 1차 정제하는 제 5단계와,
   상기 제 5단계에서 1차 정제된 동백유를 제 2저수조(500)에 수용하여 자연침전시 키는 제 6단계와,
   상기 제 6단계의 제 2저수조(500)에서 배출되는 제 2동백유상등액을 제 2정제필터그룹(600)에 순차적으로 통과시켜 2차 정제하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제 2단계는 60기압에서 15분동안 냉압착으로 추출하는 것이며,
   상기 제 5단계 및 상기 제 7단계는 14 내지 20℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 동백오일의 정유방법.

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