KR20050031070A - 유기 물질의 제조방법 및 그의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조방법에 관한 것으로서, 본 방법은 유기 물질의 성장을 증가시키고 이 유기 물질을 얻는데 필요한 기간을 단축시키는 것을 목적으로 한다. 특히, 2-단계 발효 공정을 포함하는 본 방법은 스타터(starter) 영양배지를 제조하고; 이 영양배지에 유기 박테리아 진균의 스타터 컬쳐(culture)를 가하며; 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물에 제 1 단계 발효 공정을 수행하고; 혼합물을 발효 용기로 옮긴 다음; 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 혼합물에 제 2 단계 발효 공정을 수행하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 다수의 적용에서, 특히 소화, 방화 적용 및 일반적인 서멀 배리어에서의 이들 물질의 용도로 확대된다.

Description

유기 물질의 제조방법 및 그의 용도{Method of producing organic material and use of the same}
본 발명은 발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조방법에 관한 것으로서, 본 방법은 유기 물질의 성장을 증가시키고 이 유기 물질을 획득하는데 필요한 기간을 단축시키는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한 다수의 적용에서, 특히 소화, 방화 적용에서 및 일반적인 서멀 배리어(thermal barrier)로서 이들 물질의 용도에까지 확대된다.
이스트와 박테리아의 공생체가 공지되어 있으며, 특히 발효 음료 및 식품의 제조에서 수년간 적용되어 왔다. 박테리아와 이스트의 공생체의 한 예로는 위-장 활성, 치핵, 관절 류마티스, 변비, 동맥경화증, 두통, 현기증, 고혈압, 불안증, 현기증과 다수의 다른 증상과 같은 질병을 치료하기 위해 1914년부터 일찌기 사용되어 온 차-진균인 "콤부차(Kombucha)"가 있다. 콤부차를 제조하는 경우, 영양배지를 제조한 다음, 버섯형태의 진균 물질을 이 영양배지에서 자라게 한다. 어느 정도의 기간후, 진균 물질을 영양배지로부터 제거하여 폐기한 다음, 각종 첨가 성분을 함유하는 영양배지를 건강 음료로서 사용하였다.
그러나, 본 발명자의 발명은 이미 폐기한 진균 물질에 초점을 둔다. 본 발명자는 진균-물질이 상당한 내열 특성을 가지며, 그 자체로 난연성 서멀 배리어 및 소화 물질로서 사용될 수 있음을 밝혀내었다. 또한, 발명자는 이러한 진균-형태의 물질의 성장을 증가시키고 이것을 획득하는데 필요한 기간을 단축시키는 방법을 개발하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 물질의 성장을 증가시키고 이 물질을 획득하는데 필요한 기간을 단축시키는 것을 목표로 하는 유기 물질의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 다양한 다른 적용에서의 유기 물질의 용도를 제공하는 것이다.
발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조방법은 2-단계 발효 공정을 특징으로 하는 것으로, 본 방법은 유기 박테리아 진균이 성장하게 되는 스타터(starter) 영양배지를 제조하고; 이 영양배지에 유기 박테리아 진균의 스타터 컬쳐(culture)를 가하며; 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물에 제 1 단계 발효 공정을 수행하고; 혼합물을 발효 용기로 옮긴 다음; 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 혼합물에 제 2 단계 발효 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
유기 물질은 실질적으로 편평한 시트 형태의 젤라틴상 물질일 수 있다. 유기 시트 물질은 먼저 영양배지의 표면위에 도포된 다음 영양배지의 표면을 덮으면 두터워지는 것을 특징으로 할 수 있다. 물질이 편평한 시트내로 두터워지면, 실질적으로 자활하여(self-supporting) 영양배지로부터 제거될 수 있다.
영양배지는 물과 식물성 물질의 인퓨젼(infusion)일 수 있다. 특히, 영양배지는 차잎과 물의 인퓨젼일 수 있다. 더욱 특히, 차잎은 허니부쉬{사이클로피아 인터메디아(Cyclopia Intermedia)}, 케모마일{마트리카리아 레쿠티타(Matricaria Recutita)}, 루이보스{아스파라투스 리네아리스(Aspalathus Linearis)} 및/또는 라벤더(Lavender)를 포함하나 반드시 이들에 한정되는 것은 아닌 그룹중에서 선택될 수 있다.
유기 박테리아 진균은 영양배지의 제조동안 주입되는 특정 식물성 물질의 진균 콜로니일 수 있다. 예를 들어, 영양배지가 수중 허니부쉬{사이클로피아 인터메디아(Cyclopia Intermedia)} 잎의 인퓨젼으로부터 제조되는 경우, 진균 스타터 컬쳐는 허니부쉬{사이클로피아 인터메디아(Cyclopia Intermedia)}의 진균 콜로니일 수 있다.
본 방법은 pH를 낮추기 위해 산성 배지를 스타터 영양배지에 도입하는 추가의 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 한 형태에 있어서, 방법은 증류 식초를 스타터 영양배지에 도입하는 단계를 포함한다.
발효하는 동안, 영양배지의 pH는 감소하고 스타터 영양배지는 발효 공정이 일어나는 한 점점더 산성화된다. 실제로, 영양배지의 pH는 시트 물질의 수확시, 2.5 내지 3.5 정도로 낮을 수 있다. 본 발명자는 증류 식초가 사용되는 경우와 같이, 이전 발효 공정으로부터의 산성 영양배지가 스타터 영양배지에 도입되는 경우, 동일하게 우수한 결과가 달성됨을 밝혀내었다. 따라서, 본 발명의 다른 형태로서, 본 방법은 이전 발효 공정으로부터의 산성 영양배지를 스타터 영양배지에 도입하는 단계를 포함할 수 있다.
제 1 단계 발효 공정은 3 내지 5 일간일 수 있다. 제 1 단계 발효 공정은 제 1 단계 발효 공정동안 혼합물을 가만히 놔두는 것(예를 들어, 만지거나 교반하거나 흔들거나 이동시키거나 또한 치환하지 않는 것)을 특징으로 할 수 있다.
제 1 단계 발효 공정동안, 영양배지는 20 내지 30 ℃ 범위의 온도로 유지될 수 있다. 최적으로는, 영양배지는 23 내지 28 ℃의 온도 범위로 유지된다.
제 1 단계 발효 공정은 직사일광의 부재하에 수행될 수 있다.
제 2 단계 발효 공정은 10 내지 12 일간일 수 있다. 더욱 특히는, 제 2 단계 발효 공정은 시트 물질이 8 내지 10 ㎜의 두께로 성장할 때까지 계속될 수 있다.
제 2 단계 발효 공정동안, 영양배지도 또한 20 내지 30 ℃의 온도 범위, 최적으로는 23 내지 28 ℃의 온도 범위로 유지된다.
발효 용기는 길고 실질적으로 실린더형인 용기일 수 있다. 본 명세서를 위해, "실린더형"은 원형, 장원형, 황도형, 정사각형, 삼각형, 직사각형, 육각형 등의 단면을 가진 용기를 포함하는 것으로 해석될 것이다. 혼합물은 영양배지의 표면부가 실린더형 발효 용기의 수평 중심선 아래에 있도록 발효 용기내에 도입될 수 있다. 보다 구체적으로는, 영양배지의 표면부가 실린더형 발효 용기의 수평 중심선보다 8 내지 10 ㎜ 아래에 있을 수 있으며, 그 배열을 시트 물질이 발효 용기의 수평 중심선에 도달할 때까지 발아시킨 후 제거하며, 이때의 시트 물질의 두께가 8 내지 10 ㎜가 되도록 유지시키는 것이다.
본 발명의 한 형태에 있어서, 발효 용기는 100 mm 정도의 직경을 가진 발효 파이프일 수 있다. 발효 파이프의 길이는 다양할 수 있지만, 본 발명자는 6 m 정도의 파이프 길이가 우수한 공기 흐름 및 영양배지의 온도조절을 제공함을 밝혀내었다.
본 발명에 따른 제 2 측면에 따라, 발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조방법이 제공되며, 본 방법은 유기 박테리아 진균이 성장하게 되는 스타터 영양배지를 제조하고; pH를 낮추기 위해 스타터 영양배지에 산성 배지를 가하며; 유기 박테리아 진균의 스타터 컬쳐를 영양배지에 가한 다음; 산성 스타터 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물을 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 발효시키는 단계를 포함한다.
산성 배지는 증류 식초일 수 있다. 또한, 산성 배지는 이전 발효 공정으로부터의 산성 영양배지일 수 있다.
본 방법은 스타터 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물에 제 1 단계 발효 공정을 수행하고, 혼합물을 발효 용기로 옮긴 다음, 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 혼합물에 제 2 단계 발효 공정을 수행하는 2-단계 발효 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 방법은 유기 시트 물질의 발아 및 획득후, 제 2 유기 시트 물질을 성장시키기 위한 스타터 영양배지로서 발효 공정으로부터 생성된 영양배지를 사용하는 추가의 단계를 포함할 수 있으며, 이 추가의 단계는 영양배지에 유기 박테리아 진균의 스타터 배지를 가할 필요가 없다는 것을 특징으로 한다. 공급하는 발효 조건, 예컨대 온도 및 기류에 따라, 영양배지에 추가의 스타터 배지를 가할 필요없이 유기 시트 물질을 획득하고, 다른 유기 시트 물질을 성장시키기 위한 스타터 영양배지로서, 발효 공정으로부터 생성되는 영양배지를 사용하는 공정을 수회 반복할 수 있다.
물질은 건조되어 건조 시트를 형성하거나 분쇄되어 겔을 형성할 수 있다. 물질은 비독성이고 생분해성인 것을 특징으로 할 수 있다. 이 물질은 또한 대부분의 표면에 대해 실질적으로 자체-접착성을 띠며, 겔 형태인 경우, 그 자체로 표면에 분무될 수 있다.
이 물질은 또한 난연성을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 예를 들어 상업용 소화기, 빌딩, 선박, 기차 등의 스프링클러 시스템, 방열복, 산불 또는 초목 화재의 진화에 사용하기 위한, 소화물질로서의 본 발명에 따라 제조된 물질의 용도로 확대된다.
본 발명은 또한 예를 들어 빌딩, 항공기, 선박 등의 라이닝(lining) 물질로서 사용하거나, 빌딩, 항공기, 선박 등에 적용되는 페인트, 니스 등에 사용하거나, 기와, 건식 벽체, 파티션(partition), 천정판, 시멘트 제제의 제조에 사용하거나, 긴급착륙시 화재 위험을 감소시키기 위해 활주로 표면에 사용하거나, 가구 장식품 등에서 개재물에 사용하기 위한, 방화 물질로서의 본 발명에 따라 제조된 물질의 용도로 확대된다.
본 발명자는 본 발명의 물질이 휘발유와 같은 가연성 액체 용매위에 뜨는 것을 밝혀내었다. 따라서, 본 발명은 화염으로 이 물질을 분무함으로써 휘발유 화재와 같은 용매 화재를 소화하기 위한 본 발명에 따른 물질의 용도로 확대된다.
본 발명은 또한 오일 및/또는 물에 이 물질을 도입함으로써 오일 및 물을 유화시키기 위한 본 발명에 따른 물질의 용도로 확대된다. 더욱 특히, 본 발명은 소스(source)로부터 오일을 회수하는 공정동안, 예컨대 유정으로부터 오일을 채취하는 동안 오일 및 물을 유화시키기 위한 본 발명에 따른 물질의 용도로 확대된다.
본 발명은 또한 연기 입자에 부착되면 입자 중량을 증가시켜 그 자체로 바닥으로 유도하는 특징이 있는 본 발명의 물질을 연기상에 분무함으로써 화재시 연기 방출을 종료시키기 위한 본 발명에 따른 물질의 용도로 확대된다.
그 범위를 제한함이 없이, 본 발명은 본 발명에 따른 방법에서 본 발명자에 의해 사용된 발효 파이프의 횡단면도인 첨부된 도면 및 실시예를 참조로 하여 설명되거나 예시될 것이다.
실시예 1
건조된 차잎 2 티스푼을 1 리터의 끓는 물에 첨가하여 영양배지를 제조하였다. 이 혼합물을 대략 15 분간 방치한후, 차잎을 걸러내었다. 이어, 설탕 용액을 쉽게 만들기 위해 정제된 백설탕 70-100 그램을 혼합물에 교반하면서 첨가하였다. 이 용액을 20 내지 25 ℃로 냉각시킨 후, 10 v/o 진균 콜로니를 첨가하였다. 온도가 너무 높으면, 진균 콜로니가 죽을 것이다.
액체를 제 1 단계 발효 공정을 위한 용기로 옮겨 4 주간 방치하였다. 제 1 단계 발효 공정동안, 액체 영양배지를 23 내지 27 ℃로 유지하였다.
4 주후, 액체를 제 2 단계 발효 공정을 위한 긴 플라스틴 발효 파이프(2)로 옮겼다. 첨부된 도면에 도시한 바와 같이, 영양배지(4)의 표면부가 파이프(2)의 수평 중심선(6)보다 8 내지 10 mm 아래에 위치하도록 영양배지(4)를 파이프(2)에 채웠다. 파이프(2)를 알맞은 기류, 습도 및 얼마간의 빛이 존재하는 조건에 배치하였다. 제 2 단계 발효 공정을 4 주동안 계속하였다.
4 주후, 시트 물질(8)의 두께가 8 mm로 성장하였다. 영양배지(4)를 배출시키고 시트 물질(8)을 밀폐 용기에 저장하였다.
실시예 2
티백 4 개를 2 리터의 끓는 물에 첨가하여 스타터 영양배지를 제조하였다. 이 인퓨젼에 160 그램의 정제된 백설탕을 첨가하고 교반한 후, 인퓨젼을 대략 15 내지 20 분동안 방냉하여, 인퓨젼의 온도를 대략 20 내지 25 ℃로 낮추었다. 인퓨젼을 제 1 단계 발효 용기에 도입하고, 소량의 진균 콜로니를 인퓨젼에 첨가하였다. 또한, 증류 식초 2 테이블스푼을 인퓨젼에 첨가하여 pH를 낮추었다.
액체를 대략 실온에서 약 4 일간 유지하였다. 약 4 일후, 제 2 단계 발효 용기로 교반 이송하고, 23 내지 28 ℃에서 추가의 약 11 일동안 유지하였다. 11 일후, 영양배지를 배출하고 시트 물질을 획득하여 저장하였다.
실시예 3
실시예 1 및 2에 따라 형성된 시트 물질을 분쇄하여 겔을 형성하고, 겔 1 부를 2부의 물과 혼합하였다. 5 개의 비행기 타이어에 불을 붙였다. 혼합물을 타이어에 분무하였더니, 화염이 대략 6 내지 8 초후에 꺼졌다. 후속적인 연기 또는 재발화가 일어나지 않았다.
실시예 4
카시트를 비행기 활주로에 배치하고, 인형 2 개를 시트에 나란히 배치하였다. 인형 하나와 시트에는 실시예 1 및 2에 따라 제조된 유기 물질에 의해 형성된 겔로 예비분무한 반면에, 나머지 인형은 전혀 처리하지 않았다. 그후, 시트와 인형 모두를 휘발류로 적시고 불을 붙였다. 불을 껐다. 불을 껐더니, 처리했던 시트와 인형은 완전한 상태였던 반면(인형의 드레스 레이스조차 손상되지 않음), 다른 인형은 거의 소각되었다.
청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 또는 정신으로부터 벗어남이 없이 본 발명의 다른 많은 구체예가 가능할 것임이 인지될 것이다.

Claims (30)

  1. 유기 박테리아 진균이 성장하게 되는 스타터(starter) 영양배지를 제조하고; 이 영양배지에 유기 박테리아 진균의 스타터 컬쳐(culture)를 가하며; 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물에 제 1 단계 발효 공정을 수행하고; 혼합물을 발효 용기로 옮긴 다음; 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 혼합물에 제 2 단계 발효 공정을 수행하는 단계로 구성된 2-단계 발효 공정을 포함하는 것을 특징으로 하여, 발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 영양배지가 식물성 물질과 물의 인퓨젼(infusion)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 영양배지가 허니부쉬{사이클로피아 인터메디아(Cyclopia Intermedia)}, 케모마일{마트리카리아 레쿠티타(Matricaria Recutita)}, 루이보스{아스파라투스 리네아리스(Aspalathus Linearis)} 및/또는 라벤더(Lavender)를 포함하나 이들에 한정되지 않는 그룹중에서 선택되는 차잎과 물의 인퓨젼인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 유기 박테리아 진균이 영양배지의 제조동안 주입되는 특정 식물성 물질의 진균 콜로니인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, pH를 낮추기 위해 스타터 영양배지에 산성 배지를 도입하는 추가의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 산성 배지가 증류 식초인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 산성 배지가 이전 발효 공정으로부터의 산성 영양배지인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계 발효 공정이 3 내지 5 일간 일어나는 반면, 제 2 단계 발효 공정이 10 내지 12 일간 일어나거나, 유기 물질이 대략 8 내지 10 mm 두께의 시트로 성장할 때까지 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계 발효 공정이 직사광선의 부재하에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 혼합물을 제 1 단계 발효 공정동안 가만히 놔두는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 영양배지가 제 1 단계 및 제 2 단계 발효 공정동안 모두 20 내지 30 ℃ 범위의 온도로, 최적으로는 23 내지 28 ℃의 온도 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 발효 용기가 길고 실질적으로 실린더형 용기인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 발효 용기가 직경이 100 mm이고 길이가 6 m인 발효 파이프인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 영양배지의 표면부가 실린더형 발효 용기의 수평 중심선 아래에 있도록, 더욱 구체적으로는 영양배지의 표면부가 실린더형 발효 용기의 수평 중심선보다 8 내지 10 mm 아래에 있도록, 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물을 발효 용기에 도입하며, 그 배열을 시트 물질이 발효 용기의 수평 중심선에 도달할 때까지 발아시킨 후 획득하며, 이때의 시트 물질의 두께가 8 내지 10 ㎜가 되도록 유지시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 유기 박테리아 진균이 성장하게 되는 스타터 영양배지를 제조하고; pH를 낮추기 위해 스타터 영양배지에 산성 배지를 가하며; 유기 박테리아 진균의 스타터 컬쳐를 영양배지에 가한 다음; 산성 스타터 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물을 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 발효시키는 단계를 포함하여, 발아 공정을 통해 증식하는 유기 물질의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 산성 배지가 증류 식초인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 산성 배지가 이전 발효 공정으로부터의 산성 영양배지인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 스타터 영양배지와 진균 컬쳐의 혼합물에 제 1 단계 발효 공정을 수행한 후, 혼합물을 발효 용기로 옮겨 유기 물질이 완전히 발아할 때까지 혼합물에 제 2 단계 발효 공정을 수행하는 2-단계 발효 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항 또는 제 15항에 있어서, 유기 시트 물질의 발아 및 획득후, 제 2 유기 시트 물질을 성장시키기 위한 스타터 영양배지로서 발효 공정으로부터 생성되는 영양배지를 사용하는 추가의 단계를 포함하며, 이 추가의 단계는 영양배지에 유기 박테리아 진균의 스타터 배지를 가할 필요가 없음을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 영양배지에 추가의 스타터 컬쳐를 가할 필요없이, 유기 시트 물질을 획득하고, 다른 유기 시트 물질을 성장시키기 위한 스타터 영양배지로서, 발효 공정으로부터 생성되는 영양배지를 사용하는 공정을 수회 반복하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 1 항 또는 제 15 항에 있어서, 유기 물질이 건조되어 건조 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 1 항 또는 제 15 항에 있어서, 유기 물질이 분쇄되어 겔을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 유기 물질을 물과 혼합시켜 소화 매질 및 일반적인 서멀 배리어(thermal barrier)를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 상업용 소화기, 빌딩, 선박, 기차 또는 기타 운송 수단의 스프링클러 시스템, 방열복, 산불 또는 초목 화재의 진화에 사용하기 위한 방화 물질로서의 제 1 항 및 제 15 항에 따른 유기 물질의 용도.
  25. 빌딩, 항공기, 선박 등에서 사용하거나, 빌딩, 항공기, 선박 등에 적용되는 페인트, 니스 등에 사용하거나, 기와, 건식 벽체, 파티션(partition), 천정판, 시멘트 제제의 제조에 사용하거나, 긴급착륙시 화재 위험을 줄이기 위해 활주로 표면에 사용하거나, 가구 장식품, 패브릭, 폴리머 등에서의 개재물(inclusion)에 사용하기 위한, 방화 물질로서의 제 1 항 및 제 15 항에 따른 유기 물질의 용도.
  26. 화염으로 유기 물질을 분무함으로써 휘발유 화재와 같은 용매 화재를 소화하기 위한 제 1 항 및 제 15 항에 따른 유기 물질의 용도.
  27. 소스(source)로부터 오일을 회수하는 공정동안, 예컨대 유정으로부터 오일을 채취하는 동안 오일 및 물을 유화시키는데 사용하기 위한 제 1 항 및 제 15 항에 따른 유기 물질의 용도.
  28. 유기 물질을 연기상에 분무함으로써 연기 방출을 종료시키기 위한 제 1 항 및 제 15 항에 따른 유기 물질의 용도.
  29. 본 명세서에서의 도면 및 실시예와 관련하여 실질적으로 설명되거나 예시된 유기 물질의 제조방법.
  30. 본 명세서에서의 실시예와 관련하여 실질적으로 예시된, 본 발명의 방법에 따라 제조된 유기 물질의 용도.
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