KR102586233B1

KR102586233B1 - 라텍스를 이용한 딸기 난좌 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102586233B1
Application number: KR1020210074589A
Authority: KR
Inventors: 김진세; 손재용; 최동수; 김용훈; 이수장; 이승철; 박천완
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2023-10-10
Also published as: KR20220165936A

Abstract

라텍스를 이용한 딸기 난좌 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명의 라텍스 딸기 난좌(3)는 딸기가 안착되도록 오목한 형상을 지니며 서로 이격되어 배열된 복수의 안착부(31); 및 상기 복수의 안착부를 연결하는 테두리부(32)를 포함하고, NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex)를 이용하여 제조되며, 상기 안착부(31)는 상기 딸기가 중심축이 기울어진 상태로 안착되는 것을 특징으로 하는바, 상기 라텍스 딸기 난좌(3)는 딸기를 수확, 유통, 및 수출 시 발생할 수 있는 충격을 흡수하고, 딸기와 부드럽게 접촉하여 마찰로 인한 손상을 최소화할 수 있다.

Description

라텍스를 이용한 딸기 난좌 및 이의 제조방법{Fruit tray for strawberry using latex and method for manufacturing thereof}

본 발명은 라텍스를 이용한 딸기 난좌 및 이의 제조방법 등에 관한 것이다.

일반적으로 껍질이 있는 과일 즉, 사과, 배 등의 과일은 서로 부딪치거나 외부 충격을 받게 되면, 그 부위에 손상을 입게 되고 손상부는 쉽게 부패하여 상품가치가 떨어지게 되며, 특히 복숭아, 무화과와 같은 껍질이 연한 과일이나, 딸기와 같은 껍질이 없는 과일은 무른 표면을 갖고 있어 그러한 충격에 더욱 취약하다 할 수 있다.

상술한 문제점을 해결하고자 과일을 배송할 경우에는 골판지 등 견고한 배송용 박스를 사용했으나, 상자 내부에 곧바로 과일을 담게 되면 유통이나 보관을 위하여 이동하는 도중에 과일끼리 또는 과일과 스폰지간 마찰이 발생하고 외부에서 가해지는 충격도 그대로 과일에 전달되므로 과일에 상처가 생기는 등 품질이 저하될 우려가 있다.

이에 따라 장시간 배송 박스 내부에서의 적재와 배송 중 흔들림, 그리고 배송 중 던짐 또는 낙하 등에 의해 파손될 우려를 방지함으로써 고품질의 과일을 소비자에게 제공하기 위해서, '난좌'라는 수용판에 과일을 안착시킨 후, 과일을 상자로 포장하고 있다.

통상 난좌는 골판지와 같은 두꺼운 종이 재질이나 스티로폼 등의 재질로 구성되며, 판체형으로 이루어져서 과일이 안착되게 하는 여러 개의 안착부가 구성되는 형태이다. 다만, 종래의 난좌들은 조그만 충격이나 진동에도 과일이 안착부를 이탈하여 서로 간에 부딪히는 등 과일이 움직이는 것을 원활하게 방지하지 못하는 단점이 있었다.

킹스베리는 국내 개발 신품종 대형 딸기로 당도가 높고(9~12°Brix) 과중은 60~100 g 정도로 국내뿐만 아니라 동남아시아 국가에서도 큰 인기를 얻고 있는 딸기 품종이다. 그러나, 과육이 연약하여 수확과 수출 시 물러짐을 줄일 수 있는 완충기술 개발이 요구되고 있다.

이산화탄소 처리 시 설향, 매향, 금실 등 타 딸기 수출 품종은 경도 향상 효과가 있어 유통 및 수출 중 발생하는 충격을 흡수할 수 있으나, 킹스베리는 이산화탄소를 처리해도 경도가 향상되지 않기 때문에 완충기술 개발이 시급한 실정이다.

라텍스(latex)는 고무나무의 수액으로부터 수득할 수 있는 우유상의 액체를 의미하며, 분산매로 각종 유기물 및 무기물의 수용액을, 분산질로 천연고무를 포함하는 콜로이드 졸의 일종으로, 인체와 접촉하는 각종 고무제품에 널리 사용되고 있다. 그러나 천연 라텍스는 균일성 및 기계적 강도가 미흡하고, 인체의 알레르기 반응을 일으킬 수 있어 최근 합성고무를 이용한 고분자 라텍스가 각광받고 있다.

이에, 본 발명자들은 과일을 수확, 유통, 및 수출 시 발생할 수 있는 손상을 최소화하기 위해 라텍스를 이용하여 난좌를 제조하는 방법을 연구하여 본 발명을 완성하였다.

KR 10-1881656

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 딸기가 안착되도록 오목한 형상을 지니며 서로 이격되어 배열된 복수의 안착부(31); 및 상기 복수의 안착부를 연결하는 테두리부(32)를 포함하는 라텍스 딸기 난좌(3)를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 라텍스 딸기 난좌(3)의 제조방법을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 딸기가 안착되도록 오목한 형상을 지니며 서로 이격되어 배열된 복수의 안착부(31); 및 상기 복수의 안착부를 연결하는 테두리부(32)를 포함하는 라텍스 딸기 난좌(3)를 제공한다.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 라텍스 딸기 난좌는 NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex)를 이용하여 제조되고, 상기 안착부(31)는 상기 딸기가 중심축이 기울어진 상태로 안착되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 딸기는 과중이 80 내지 100 g이고, 상부의 너비는 1 내지 4 cm이고, 하부의 너비는 5 내지 7 cm이고, 높이는 8 내지 10 cm일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 딸기는 중심축이 30 내지 40° 기울어진 상태로 꽃받침 쪽으로 안착되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 라텍스 딸기 난좌는 복수의 안착부(31)의 하부에 결합된 스펀지 재질로 이루어지는 기재를 더 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 라텍스 딸기 난좌는 변형강도가 딸기의 경도 이하인 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 라텍스 딸기 난좌(3)의 제조방법을 제공한다.

(a) 딸기의 중심축이 기울어지게 하여 딸기 금형(1)을 제조하는 단계;

(b) 상기 딸기 금형(1)을 일정한 간격으로 배치하고 금속판(22)에 부착하여 라텍스 난좌 금형(2)을 제조하는 단계;

(c) 상기 라텍스 난좌 금형(2)을 가온하고, 칼슘이온 용액에 침지하는 단계;

(d) 칼슘이온이 코팅된 상기 금형(2)을 황 및 가황촉진제를 포함하는 NB라텍스 컴파운드 용액에 침지한 후 물에 침출하는 단계; 및

(e) 상기 침출된 금형(2)을 열처리한 후 세척하는 단계.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 딸기는 과중이 80 내지 100 g이고, 상부의 너비는 1 내지 4 cm이고, 하부의 너비는 5 내지 7 cm이고, 높이는 8 내지 10 cm일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 (a) 단계에서, 상기 딸기 금형(1)은 PLA(poly lactic acid)를 이용하여 딸기의 중심축이 30 내지 40° 기울어지도록 제조한 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 (c) 단계는 상기 라텍스 난좌 금형(2)을 50 내지 70℃로 가온하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 (c) 단계에서, 상기 칼슘이온 용액은 칼슘이온, 계면활성제, 및 이형제를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 (d) 단계에서, 상기 NB라텍스 컴파운드 용액은 황, 가황촉진제, TiO₂, 노화방지제, 계면활성제, 및 KOH를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 (d) 단계는 상기 라텍스 컴파운드에 침지하고 80℃에 건조한 후, 50℃의 물에 침출하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 (e) 단계는 상기 침출된 금형(2)을 120 내지 140℃에서 열처리하여 이황화결합이 진행되는 것일 수 있다.

도 1은 과중이 80 내지 100 g에 해당하는 딸기의 형상을 나타낸 것이다.
도 2는 라텍스 딸기 난좌(3)를 걸칠 트레이의 형상을 나타낸 것이다.
도 3은 딸기가 대각선으로 기울인 형태로 배치된 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 딸기 금형(1)을 설계한 모습을 나타낸 것이다.
도 5는 딸기의 중심축이 35° 기울어지도록 설계한 딸기 금형(1)의 모습을 나타낸 것이다.
도 6은 딸기 금형(1)의 경사도이다.
도 7은 두께 1 cm로 제작된 딸기 금형(1)의 모습을 나타낸 것이다.
도 8은 딸기 금형(1)의 상부 투시도이다.
도 9는 딸기 금형(1)의 측면 경사도이다.
도 10은 딸기 금형(1)의 하부 경사도이다.
도 11는 딸기 금형(1) 여러 개를 배치한 후 금속판에 부착하여 라텍스 난좌 금형(2)을 제조하는 모습을 나타낸 것이다.
도 12는 라텍스 딸기 난좌(3) 3개를 붙여 최종 딸기 난좌(4)를 설계한 모습을 나타낸 것이다.

본 발명은 딸기가 안착되도록 오목한 형상을 지니며 서로 이격되어 배열된 복수의 안착부(31); 및 상기 복수의 안착부를 연결하는 테두리부(32)를 포함하는 라텍스 딸기 난좌(3)에 관한 것으로서, NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex)를 이용하여 상기 안착부(31)가 상기 딸기가 중심축이 기울어진 상태로 안착되는 것을 특징으로 하는 라텍스 딸기 난좌(3) 및 이의 제조방법을 제공한다.

본 발명자들은 변형강도가 딸기의 경도 이하인 NB라텍스를 이용하여 라텍스 딸기 난좌(3)를 제조함으로써 외부에서 가해지는 충격이나 압력을 흡수하고, 상기 딸기와 부드럽게 접촉하여 마찰력을 최소화하거나 감소하는 방안을 연구하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서 용어 “딸기”는 바람직하게는 “킹스베리”를 가리키며, 국내 개발 신품종 대형 딸기로서 당도가 높고(9~12°Brix) 과중은 60~100 g에 달하는 종자를 의미한다. 상기 딸기는 과즙이 풍부하고 과육이 부드러우며 과실의 표면의 윤기가 강하나, 과피가 얇은 편이다. 킹스베리는 완숙과에 비하여 70∼착색이 되었을 때 은은한 복숭아향이 강하고 아삭한 식감을 느낄 수 있으며, 완숙과 일수록 신맛이 적어지고 단맛이 강한 특징이 있다. 과실의 경도는 10.9g/mm²로, '설향'에 비하여 무른 편이라 장거리 수송이 어려우며, 과실이 중첩될 경우 쉽게 물러져 1단으로 포장해야 한다. 이에, 본 발명은 상기 딸기의 수확, 유통, 및 수출에 유용하게 활용될 수 있는 라텍스 딸기 난좌(3)를 제공한다.

본 발명에서 용어 “NB라텍스”는 아크릴로니트릴 부티디엔 라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex)라고도 하며, 아크릴로니트릴 및 부타-1,3-디엔의 공중합체에 의해 얻어진 합성 고무를 나타낸다. NB라텍스는 거의 수성 에멀젼에서 생성되며, 이로부터 얻어진 가황화물은 연료, 오일, 지방, 및 탄화수소에 대한 높은 내성을 지니고, 내마모성이 좋고 기체투과성이 낮아 산업기계, 건설기계, 자동차, 항공기 등의 분야에서 윤활유나 연료유 등으로 가장 많이 활용된다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

실시예 1 : 라텍스 난좌 금형(2)의 제조

본 발명의 딸기는 과중이 80 내지 100 g이며, 상부의 너비는 1 내지 4 cm, 하부의 너비는 5 내지 6.5 cm, 높이는 8 내지 8.5 cm, 폭은 2 내지 5 cm이다(도 1).

상기 딸기를 가로 8 cm, 세로 8 cm, 높이 5 cm의 큐빅 형태의 트레이(도 2) 내부에 설치하기 위해 딸기의 중심축이 35° 기울어지도록 대각선 형태로 배치했고, 꼭지쪽보다 단단한 꽃받침쪽을 지지하도록 딸기 금형(1)을 설계하였다(도 3 및 도 4). 라텍스의 신축성을 고려하여 둘레 길이 23.5 cm, 지름 75 mm의 딸기 금형(1)을 3D 프린터를 이용하여 녹는점이 190℃인 PLA(poly lactic acid) 재질로 두께 1 cm로 제작하였다(도 5 내지 도 10).

상기 제조된 딸기 금형(1)에서 후술할 실시예 2에서 NB라텍스 컴파운드 용액에 침지되는 부분은 400 방 이상의 고운 정도의 샌드 페이퍼로 부드럽게 연마처리하였다.

상기 딸기 금형(1) 위쪽에 자석(21)을 부착하고, 여러 개의 딸기 금형(1)을 일정한 간격으로 배치한 후 금속판(22)에 부착하여 라텍스 난좌 금형(2)을 제작하였다(도 11).

실시예 2 : 최종 딸기 난좌(4)의 제조

NB라텍스를 이용하여 딸기 난좌를 제조하기 위해서는 1차적으로 라텍스 난좌 금형(2)에 칼슘이온을 고르게 코팅하는 처리가 필요하며, 이후 상기 금형(2)을 라텍스 모노머와 황이 섞여 있는 컴파운드 용액에 침지하여 라텍스 모노머와 칼슘간 1차 반응으로 긴 사슬형태의 폴리머를 형성하고, 이후 상기 폴리머와 황이 이황화결합하여 2차 반응을 거치면 탄성과 강도를 갖춘 라텍스 딸기 난좌(3)가 제조된다.

보다 구체적으로, 실시예 1에서 제조한 라텍스 난좌 금형(2)을 세척하고 60℃로 가온하고, Ca(NO₃)₂ (aq) 17.5%, 계면활성제 1.5%, 이형제 2%를 포함하는 수용액상태의 칼슘 용액을 제조하였다. 상기 금형(2)에 칼슘이온을 고르게 코팅하기 위해 계면활성제 처리를 한 상기 칼슘 용액에 상기 금형(2)을 10초간 침지한 후, 60℃에서 5분간 건조하였다. 이 때, 금형과의 분리가 잘 되도록 이형제를 약간 섞어서 코팅하였다.

NB라텍스 컴파운드 용액은 증류수를 첨가하여 고형분 20~30%로 보정하였으며, 황, 가황촉진제, 흰색으로 발색을 위한 TiO₂, 노화방지제, 계면활성제, pH 9~10으로 보정을 위한 KOH, 염가 등을 첨가하여 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다. 이 때, 필요에 따라 염료를 추가하여 발색할 수 있으며, 황, ZnO, ZnDBC, TiO₂ 등 물에 녹지 않는 성분은 볼밀(ball mill)을 이용하여 72시간동안 물과 함께 분쇄하여 분산이 되도록 하여 사용하였다.

성분	중량비(고형분기준)	라텍스액 1 L 기준 고형분	비고
KNL 860 (고형분 45wt%)	100	450 g	pH 8.0
Sulfur	0.8	3.6 g + 물 3.6 g	50%용액으로 첨가
ZnO	0.8	3.6 g + 물 3.6 g	50%용액으로 첨가
ZnDBC	0.35	1.6 g + 물 1.6 g	50%용액으로 첨가
TiO₂	0.5	2.25 g + 물 2.25 g	50%용액으로 첨가
KOH	0.3	1.35 g + 물 10 g	pH 10.2~10.4 보정용 10%용액으로 첨가

상기 NB라텍스 컴파운드 용액에 칼슘이온을 고르게 코팅한 상기 금형(2)을 10 내지 20초간 침지한 후, 80℃에서 10분간 건조하였다. 표면에 남아있는 가황촉진제 등을 제거하기 위해 50℃의 물에 2분간 침출한 후, 실온에 건조하였다. 가황반응이 이루어지도록 120℃에서 20분간 열처리하였다. 최종적으로 라텍스 딸기 난좌(3)를 상기 금형(2)에서 분리하고 내부와 외부를 한 번 더 물로 세척하여 잔류하는 화학물질이 없도록 하였다.

금형과 라텍스 딸기 난좌를 분리하기 직전에 비딩(beading) 단계에서 라텍스 딸기 난좌(3)가 분리되어 쌓이도록 처리하였다.

그 결과, 딸기가 안착되도록 오목한 형상을 지니며 서로 이격되어 배열된 복수의 안착부(31); 및 상기 복수의 안착부를 연결하는 테두리부(32)를 포함하고, 상기 안착부(31)는 상기 딸기가 중심축이 기울어진 상태로 안착되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌(3)를 제조하였다. 한편, 상기 복수의 안착부(31)의 하부는 자동 생산라인에 결합이 되는 구조로 제작하였다.

이후, 상기 제조된 라텍스 딸기 난좌(3) 3개를 결합하여 최종 딸기 난좌(4)를 제조하였다(도 12).

실시예 3 : 라텍스 딸기 난좌(3)의 효과

딸기와 라텍스 접촉면의 이상 유무를 확인한 결과, 2주차에 이상이 없는 것으로 확인되었다. 다만, 상부가 노출되어 딸기의 중량감소가 5%이상 건조되는 환경에서는 라텍스와 접촉한 부위가 말라서 달라붙는 현상이 나타날 수 있으나, 도 3과 같이 플라스틱 포장으로 포장 표면이 모두 감싸진 형태의 경우 2℃ 냉장고에서 2주간 중량손실이 3%내외였으며 라텍스에 달라붙는 현상 없이 저장이 이루어졌다. 해당 샘플 12개를 일반 자가용 차량으로 1시간 거리를 2회 왕복하여 운반하였을 때에도 물러짐은 거의 나타나지 않았다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 라텍스 딸기 난좌(3)는 외부에서 가해지는 충격이나 압력을 흡수하고, 딸기와 부드럽게 접촉하여 마찰력을 최소화하거나 감소시킨다는 점을 확인하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

1 : 딸기 금형
2 : 라텍스 난좌 금형
21 : 자석
22 : 금속판
3 : 라텍스 딸기 난좌
31 : 안착부
32 : 테두리부
4 : 최종 딸기 난좌

Claims

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하기 단계를 포함하는 라텍스 딸기 난좌(3) 제조방법:
(a) 딸기의 중심축이 기울어지게 하여 딸기 금형(1)을 제조하는 단계;
(b) 상기 딸기 금형(1)을 기 설정된 간격으로 배치하고 금속판(22)에 부착하여 라텍스 난좌 금형(2)을 제조하는 단계;
(c) 상기 라텍스 난좌 금형(2)을 가온하고, 칼슘이온 용액에 침지하는 단계;
(d) 칼슘이온이 코팅된 상기 금형(2)을 황 및 가황촉진제를 포함하는 NB라텍스 컴파운드 용액에 침지한 후 물에 침출하는 단계; 및
(e) 상기 침출된 금형(2)을 열처리한 후 세척하는 단계.
제6항에 있어서,
상기 딸기는 과중이 80 내지 100 g이고, 상부의 너비는 1 내지 4 cm이고, 하부의 너비는 5 내지 7 cm이고, 높이는 8 내지 10 cm인 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 딸기 금형(1)은 PLA(poly lactic acid)를 이용하여 딸기의 중심축이 30 내지 40° 기울어지도록 제조한 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 라텍스 난좌 금형(2)을 50 내지 70℃로 가온하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 칼슘이온 용액은 칼슘이온, 계면활성제, 및 이형제를 포함하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (d) 단계에서, 상기 NB라텍스 컴파운드 용액은 황, 가황촉진제, TiO₂, 노화방지제, 계면활성제, 및 KOH를 포함하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 라텍스 컴파운드에 침지하고 80℃에 건조한 후, 50℃의 물에 침출하는 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 (e) 단계는 상기 침출된 금형(2)을 120 내지 140℃에서 열처리하여 이황화결합이 진행되는 것을 특징으로 하는, 라텍스 딸기 난좌 제조방법.