KR20200080018A - 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대에 관한 것으로, 친환경 소재인 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하고, 이를 플라스틱 소재의 빨대를 대체할 수 있다.
또한, 속빈 식물을 이용한 빨대로, 코팅층을 포함하여, 1회 사용이 아닌 장시간 사용 또는 다회 사용이 가능하며, 속빈 식물의 생장 과정에서 햇빛 노출 정도를 조절하여 색상을 변형시킨 테마 빨대로 활용할 수 있다.

Description

다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대{Straws with hollow plants available for multiple use}

본 발명은 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대에 관한 것으로, 구체적으로 친환경적인 식물 소재를 이용하고, 1회 사용이 아닌 다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대에 관한 것이다.

일반적으로 편의점이나 마트 등에서 판매되는 일회용 음료용기 등에는 사용자가 포장된 음료를 쉽게 취식할 수 있도록 소정 길이를 가지는 빨대가 포함되어 판매되게 된다.

이러한 빨대는 음료용기에 담긴 음료를 쉽게 취식할 수 있도록 음료용기의 상하 높이보다 상대적으로 긴 길이를 가질 필요가 있는데, 이를 위해 종래에는 플라스틱 빨대를 2중 구조로 만들어 상대적으로 지름이 작은 내측 빨대가 외측 빨대의 하부로 인출되면서 길이가 연장되는 신축 빨대가 사용되고 있다.

그러나 근래에는 일회용 플라스틱 제품에 대한 환경 문제가 부각되면서 사용을 자제하려는 움직임이 활발하고, 이에 플라스틱 빨대 역시 종이, 나무, 금속, 유리 재질로 된 빨대와 같이 대체 빨대의 사용이 권장되고 있는 추세에 있지만, 나무, 금속, 유리 재질로된 빨대는 일회용으로 사용하기에 적합하지 못하고, 따라서 플라스틱 빨대의 대안으로 일회용 종이빨대가 거론되고 있다.

일반적인 종이빨대는 원통 모양이 되도록 말아 소정 길이를 가지도록 제조되는 것으로 카페 등에서 직접 만들어 판매되는 음료를 취식하기 위해 개별로 사용되는 데에는 무리가 없다.

즉 단 시간 일회용 빨대로 사용 시에 종이 빨대로 이용은 큰 문제가 없다고 할 것이다.

다만, 일회용 빨대를 장시간 사용하게 되는 경우에는 이러한 종이 빨대는 내, 외부에 코팅층을 포함하고 있다하더라도, 종이 재질의 특성 상 물을 흡수하게되어, 장시간 사용 또는 수회 사용은 불가능하다고 할 것이다.

일반적으로 다회 사용을 위해 제공되는 빨대는 플라스틱 소재, 유리 소재, 금속 소재 등으로 제조되고 있다.

형태가 쉽게 변형되지 않고, 다회 사용에 의해서도 소재의 특성상 물을 흡수하는 소재가 아닌 점에서 다회 사용이 가능한 재질에 해당된다고 할 것이다.

다만, 이러한 다회용 빨대에 있어서, 플라스틱 소재는 쓰레기로 버려졌을 경우, 분해되는 시간이 오래 걸려, 재활용하지 않는 이상 자연 분해는 불가능한 문제가 있다.

유리 소재 및 금속 소재를 다회용 빨대로 제공하는 경우에는 소재 자체의 연화 성질이 없어, 이빨로 깨물거나 입술로 물었을 때, 안전 사고가 발생할 수 있는 문제가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해 친환경 소재를 이용하여 다회 사용이 가능한 빨대의 개발이 필요하다.

(특허 문헌 1) KR 10-2018-0089880 A1

본 발명의 목적은 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 친환경 소재인 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하고, 이를 플라스틱 소재의 빨대를 대체할 수 있는 정도의 빨대로 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 속빈 식물을 이용한 빨대로, 코팅층을 포함하여, 1회 사용이 아닌 장시간 사용 또는 다회 사용이 가능한 빨대로 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 속빈 식물을 이용한 빨대로, 속빈 식물의 생장 과정에서 햇빛 노출 정도를 조절하여 색상을 변형시킨 테마 빨대로 활용할 수 있는 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대는 속빈 식물을 이용한 빨대로, 상기 빨대는 마주보는 면이 평탄한 형태로 구성되고, 상기 빨대는 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성된다.

상기 빨대는 내부 및 외부에 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성되어 다회 이용 시에도 형태가 변형되지 않는다.

상기 천연 물질은 젤라틴, 키토산, 한천, 아교, 펙틴, 카세인, 잔탄검, 퀸스시드검, 하이드록시 셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스 나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

기 빨대는 속빈 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 이용하는 것으로, 상기 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 경작 시, 일 부분에 대한 햇빛 노출을 조절하여 색상을 변형시킬 수 있다.

상기 식물은 갈대(Phragmites communis Trin.), 억새(Miscanthus　sinensis　var.　purpurascens), 물억새(Miscanthus　sacchariflorus　(Maxim.)　Hack.), 달뿌리풀(Phragmites japonica Steud.), 대마(Cannabis sativa), 조릿대(Sasa borealis (Hack.) Makino), 대나무(Bambuseae), 신우대(Sasa coreana Nakai), 아주까리(Ricinus communis), 보리(Hordeum vulgare var. hexastichon), 밀(Triticum aestivum L.), 줄(Zizania latifolia Turcz. 'Z. caduciflora Hand.'), 바랭이(Digitaria ciliaris (Retz.) Koel.), 참나물(Pimpinella brachycarpa), 미나리(Oenanthe javanica (Blume) DC.), 및 오동나무(Paulownia coreana)로 이루어진 군으로부터 선택된다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대는 속빈 식물을 이용하여 빨대로 제조하는 것으로, 다회 사용을 위해 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성된다.

상기 빨대는 다회 사용에도 형태의 변형이 일어나지 않게 하기 위해, 내부 및 외부에 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

종이 빨대는 플라스틱 빨대를 대체하기 위한 제품으로 이용되는 것으로, 1회용 빨대의 대체 상품으로 인식되고 있다.

종이 빨대가 1회용 플라스틱 빨대의 대체 상품으로 인식되는 것은, 종이 소재의 특성 상 내부 및 외부를 코팅하여, 종이가 쉽게 물을 흡수하지 못한다 하더라도, 장시간 사용 또는 다회 사용 시에는 종이 빨대가 빨대 형상을 그대로 유지하기 어렵다.

즉, 종이 빨대는 다회 사용 시 수분 흡수에 의해 형태가 변형되어 빨대로의 이용이 불가능하다고 할 것이다.

이에, 다회 사용을 위한 빨대 소재는 유리, 플라스틱, 금속이 이용되고 있고, 이러한 소재의 특징은 다회 사용 시에도 빨대 형상이 유지되는 소재를 이용한다는 것이다.

다만 이러한 다회 사용을 위한 빨대의 경우, 다회 사용을 위한 소재인 점에서 하드한 성질을 가져, 빨대로 사용 시 여러 불편한 점이 발생하였다.

또한, 일반적으로 다회 사용을 위해 제공되는 플라스틱 소재의 빨대는 1회용 빨대와 마찬가지로 재활용이 되지 않는 이상 자연 분해되지 않는 문제가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 다회 사용이 가능한 빨대를 제조하며, 이러한 빨대를 제조하기 위한 소재로 속빈 식물을 이용하고자 한다.

상기 속빈 식물은 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기의 내부가 비어있는 형태의 식물을 의미한다.

꽃대, 잎대 및 줄기의 내부과 채워진 형태의 식물이 존재하는가 하면, 내부가 비어있는 식물이 존재한다.

이러한 자연적인 식물의 차이에 의해, 꽃대, 잎대 및 줄기의 내부가 비어있는 식물을 이용하여 빨대로 제조할 수 있다.

상기 꽃대, 잎대 및 줄기의 내부가 채워진 식물의 경우, 이를 빨대로 제조하고자 하는 경우에는 빨대의 형상과 동일하게 제조하기 위해서는 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기 내부를 완전히 제거해야 가능하게 된다.

이러한 내부 제거 공정은 완전히 제거가 거의 불가능할 뿐만 아니라, 제거가 가능하다 하더라도 내부 제거 공정에 따른 시간 및 비용 소모를 고려할 때, 빨대로의 제조가 불가능하다 할 것이다.

이에, 본 발명에서는 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하고자 한다.

상기 식물은 갈대(Phragmites communis Trin.), 억새(Miscanthus　sinensis　var.　purpurascens), 물억새(Miscanthus　sacchariflorus　(Maxim.)　Hack.), 달뿌리풀(Phragmites japonica Steud.), 대마(Cannabis sativa), 조릿대(Sasa borealis (Hack.) Makino), 대나무(Bambuseae), 신우대(Sasa coreana Nakai), 아주까리(Ricinus communis), 보리(Hordeum vulgare var. hexastichon), 밀(Triticum aestivum L.), 줄(Zizania latifolia Turcz. 'Z. caduciflora Hand.'), 바랭이(Digitaria ciliaris (Retz.) Koel.), 참나물(Pimpinella brachycarpa), 미나리(Oenanthe javanica (Blume) DC.) 및 오동나무(Paulownia coreana)로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 갈대(Phragmites communis Trin.), 억새(Miscanthus　sinensis　var.　purpurascens) 아주까리(Ricinus communis), 오동나무(Paulownia coreana) 또는 대마(Cannabis sativa)이지만, 상기 예시에 국한되지 않고, 천연 식물 중 꽃대, 잎대 및 줄기의 내부가 텅 빈 식물은 제한 없이 사용이 가능하다.

보다 구체적으로 대마의 경우, 삼베 원료로 쓰는 껍질을 제거한 후 남는 부산물을 이용할 수 있으며. 줄기에 마디가 없어 길이를 확보하는데 여려움이 적다. 연화가 잘 일어나 안정성이 우수하다. 다만, 구경이 작아 작은 빨대로의 제조가 가능하다.

갈대의 경우, 큐틴질, 중간층 및 내부막층으로 구성되어 있어, 구조적으로 안정성이 있어, 빨대 제조 시 생산성이 우수하며, 특히 내부막층은 부분적으로 깨지더라도 공기가 새지 않게 해주는 역할이 가능하여 유통 과정이나 사용 과정에서 외부 충격에 의해서도 사용이 가능하게 한다. 다만, 길이마다 마디가 있어, 제조 과정에서 마디의 제거 공정이 추가될 수 있다.

아주까리 잎대 또한 속이 비어있으며 완만한 S자 또는 J자형태로 길이 확보가 가능하다. 고유의 냄새 및 맛이 있어 있어 이를 감소시키고 건조기간을 두면 이를 제거할수 있다. 국내에서는 1년생 초본 식물이고 동남아 및 인도에서는 다년생 목본식물이다.

오동나무도 속이 빈 목본 식물이다. 오동나무는 어린 줄기를 활용하여 내경이 큰 빨대를 제조할 수 있고 오동나무의 잎대 역시 비어있어 빨대로의 제작이 용이하며 물성이 가장 좋은 것으로 파악된다. 고유의 냄새 및 맛이 있어 있어 이를 감소시키고 건조기간을 두면 이를 제거할수 있다.

본 발명의 속빈 식물을 이용한 빨대는 다회 사용이 가능하게 하기 위해, 내부 및 외부에 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성되어 다회 사용 시에도 형태가 변형되지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 천연 물질은 젤라틴, 키토산, 한천, 아교, 펙틴, 카세인, 잔탄검, 퀸스시드검, 하이드록시 셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스 나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 젤라틴, 키토산, 한천 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 천연 물질로 빨대 내부 및 외부 코팅을 위해 사용 가능한 것은 제한 없이 사용 가능하다.

보다 구체적으로, 상기 속빈 식물을 빨대로 이용하기 위해, 코팅층을 형성하는 것은 하기와 같이 젤라틴 코팅, 키토산 코팅, 키토산-젤라틴 코팅 및 키토산-한천 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택된 코팅 방법을 이용할 수 있다.

상기 젤라틴 코팅 방법은 증류수에 젤라틴 분말 0.5 내지 10 중량%를 용해하고, 60 내지 70℃에서 교반하여 제조된 저농도(3 내지 4%)농도의 젤라틴 용액을 분사하거나, 증류수에 젤란틴 분말 20 내지 40중량%를 용해하고, 교반하여 제조된 고농도의 젤라틴 용액에 속빈 식물 빨대를 침지하여 코팅할 수 있다. 상기 젤라틴 용액을 이용하여 코팅 시, 소독 효과 및 산도를 높이기 위해 젤라틴 용액에 아세트산을 2 내지 4중량% 포함시킬 수 있다.

상기 키토산 코팅 방법은 중량평균분자량이 10,000 내지 300,000 이고, 탈아세틸도(degree of deacetylation, DOD)가 99 내지 70인 키토산과 카르복시메틸 키토산이 1 내지 4 중량% 함유되어있는 용액에 침지시키거나 분사하고, 건조시켜 코팅층을 형성한다.

상기 키토산-젤라틴 코팅 방법은 접착력을 증가시키기 위해 젤라틴 4 내지 10g을 증류수 200ml에 넣고 혼합한 이후, 교반기로 60 내지 70℃를 맞춘 뒤. 30분간 교반한다. 이후, 키토산 용액 100ml 및 젤라틴 용액 100ml를 혼합하여, 코팅액을 제조한다. 상기 코팅액에 속빈 식물 빨대를 침지시키거나 속빈 식물 빨대에 상기 코팅액을 분사하고, 건조시켜 코팅층을 형성한다. 상기 코팅액에 소독 효과를 높이기 위해 아세트산을 2 내지 4중량% 추가로 포함할 수 있다.

상기 키토산-한천 코팅 방법은 2 % 키토산을 1 % 한천액에 9:1의 중량비율로 혼합하여 코팅액을 제조한다. 상기 코팅액에 속빈 식물 빨대를 침지시키거나 속빈 식물 빨대에 상기 코팅액을 분사하고, 건조시켜 코팅층을 형성한다.

본 발명의 다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대는 마주보는 면이 평탄한 형태로 구성된다.

즉, 일반적인 빨대는 단면적이 원형으로, 원기둥 형상으로 구성되나, 본 발명의 속빈 식물을 이용한 빨대는 일면이 평평한 면으로 구성되고, 상기 일면과 마주보는 면도 평평한 면의 형태로 구성된다.

상기 마주보는 일면이 평탄한 속빈 식물을 이용한 빨대는 해당 면에 그림을 그릴 수 있도록 구성되어, 테마 빨대로의 제공을 가능하게 한다.

속빈 식물을 가공하여 빨대를 제조할 때, 일면 또는 마주보는 일면을 납작하게 제조하여, 평탄한 면을 포함하는 빨대로 제조한다.

이후, 평탄한 면에, 버닝 펜(burning pen), 레이저, 도장 형식의 열 기구를 활용하여, 문자 또는 모형을 그릴 수 있다. 식물을 이용하여 빨대를 제조하기에, 상기와 같은 열 기구를 이용하여 평탄한 일면에 문자 또는 모형을 그릴 수 있게 된다.

상기 평탄한 면을 포함하는 빨대를 제조하기 위해서는 빨대의 가공 과정에서 빨대 안에 구경의 2/3 크기의 평탄한 면을 포함하는 관을 끼우고, 압착시켜 제조하게 된다.

본 발명의 다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대는 마주보는 일면이 평탄한 면을 포함하는 형태이며, 상기 평탄한 면에는 문자 또는 모형을 그릴 수 있도록 구성하여, 테마 빨대로의 제공을 가능하게 한다.

빨대의 판매 시, 이름, 이니셜 또는 모양을 즉석에서 새겨주는 이벤트로 이용이 가능하다고 할 것이다.

플라스틱 소재의 경우에는 상기와 같은 열 기구를 통해 문자 또는 모형을 새기는 것이 불가능하다 할 것이나, 식물 소재로 빨대를 제조하는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이, 소비자가 원하는 문자 및 모형을 즉석에서 그려서 판매가 가능하다고 할 것이다.

또한, 본 발명은 종래 플라스틱 소재로 제조한 빨대와 달리, 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하는 것인 점에서, 식물의 생장 과정에서 환경의 조절에 의해 다양한 형태 또는 색상으로 조절이 가능하게 된다.

특히, 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기의 경작 시에 일 부분 또는 전체에 대한 햇빛 노출을 조절하여 색상을 변경할 수 있다.

이에, 본 발명에서는 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기의 일 부분에 대한 햇빛 노출을 막아, 연한 색을 나타내도록 하고, 다른 부분은 햇빛에 노출시켜 상대적으로 갈색을 나타내도록 경작한다.

본 발명의 속빈 식물을 빨대로 제작하기 위해서는 일정 길이 이상으로 생장해야되며, 이러한 과정 속에서 경작 환경을 조절하여 식물 자체에서 부위에 따라 색상의 차이가 나타나도록 생장시킬 수 있고, 이러한 색상 차이를 이용하여 특색있는 빨대로의 제작을 가능하게 한다.

바람직하게, 본 발명의 속빈 식물을 이용한 빨대는 상기 속빈 식물의 경작 시, 부위 별 햇빛 노출 정도를 조절하여 생장 과정에서 색상의 차이를 나타낼 수 있고, 또한 빨대 제작 과정에서 과탄산 또는 베이킹 소다 용액에 침지시킬 경우, 햇빛의 노출 정도에 의한 색상 차이 보다 현저한 색상의 차이를 나타낼 수 있다.

이러한 색상의 차이는 빨대로의 제공 시, 인위적인 색상 코팅을 통해 색상의 차이를 나타내는 것이 아닌, 식물의 생장 과정에서 나타나는 자연스러운 색상의 차이로 사용자로 하여금 구매 욕구를 보다 높일 수 있게 된다.

즉, 인공적인 색소를 이용하여 색상의 차이를 나타내는 것과 달리, 자연의 변화에 따라 식물 내에서 발생하는 색상의 차이는 사용자로 하여금 독특한 색상으로 인식하게 하고, 이러한 인식이 소비 욕구를 자극하여 구매율을 향상시킬 수 있다.

빨대로의 사용을 위해서는 플라스틱 소재와 같이 사람이 입으로 물고 깨물어 사용하더라도 안정성이 담보되어야 한다.

종이 소재를 이용하여 빨대를 제조하는 경우에, 플라스틱 소재와 달리 장시간 물고, 깨물어 사용이 어려운 문제가 있다.

뿐만 아니라, 다회 사용을 위한 스테인레스 소재의 빨대, 유리 소재의 빨대의 경우, 이빨로 물어서 사용이 불가능하여 안정성이 담보되지 못하는 문제가 있다.

또한, 상기 다회 사용을 위한 빨대의 경우에는 구경이 작아, 내부 청소가 어려워 위생적인 부분에서도 비효율적이다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 본 발명의 속빈 식물을 이용한 빨대는, 식물을 이용함에 따라, 플라스틱 소재와 유사한 정도의 물성을 나타낼 수 있어 우수한 안정성 및 안전성을 나타낼 수 있다.

보다 구체적으로, 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 부분 또는 전체에 대해 연화 공정을 진행하여, 물렁한 물성을 나타낼 수 있도록 함에 따라 플라스틱 소재와 같이 이빨로 깨물더라도 안정성 및 안전성이 담보될 수 있다.

상기 연화 공정은 입으로 빠는 부분에 대해서만 연화 공정을 진행할 수 있고, 빨대로 제조되는 전체에 대해 연화 공정을 진행하여 우수한 연화(softening) 거동을 나타낼 수 있다.

상기 연화 공정은 탈리그닌화를 통해 빨대의 연화를 유도하여 안정성을 높이는 과정이다. 즉 유연하여 갈라지거나 깨짐에 저항하고 상대적으로 물렁하여 깨물어도 안전하고 찔리지 않는 특성을 가지게 한다.

보다 구체적으로 식물은 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스로 이루어져 있는데, 여기서 경도를 결정하는 가장 핵심적인 성분이 리그닌(lignin)이다. 이러한 리그닌을 탈리그닌화(elignification)하여, 연화 거동을 나타낼 수 있도록 한다.

또한, 리그닌 성분이 적은 식물 소재를 이용하여 빨대를 제조하는 경우에는 셀룰로오스의 변성을 유도하여 연화 효과를 얻을 수 있다.

상기의 탈리그닌화를 위한 방법으로 물리적, 화학적, 물리화학적, 바이오적인 방법이 고려될 수 있으나, 본 발명에서는 빨대로 이용하기 위한 연화 공정을 진행하는 점을 고려하여, 세척, 소독이 동시에 가능한 연화 공정을 이용하고자 한다.

상기 연화 공정을 진행하기 위한 구체적인 방법은 하기와 같다.

가성소다(caustic soda), 베이킹소다(sodium carbonate), Potassium Hydroxide (commercial name- Caustic potash), 과탄산소다 등을 이용하여 알칼리 처리하는 것이다. 구체적으로 탄산소듐(sodium percarbonate) 혹은 과탄산소다는 탄산소듐(sodium carbonate), 과산화수소(hydrogen peroxide)의 부가생성물이며, 분자식은 2Na₂CO₃·3H₂O₂이다. 과탄산소다는 흡습성의 무색결정이며, 물에 녹는 고체이다. 과탄산나트륨과 탄산소다는 집이나 세탁소에서 세제나 표백제로 사용된다. 이들을 처리하면 세척, 소독의 효과를 낼 수 있고 탈리그닌 효과에 의하여 재질이 물렁해지는 효과(연화)를 볼 수 있다.

증류수 100 ml에 상기의 가성소다, 베이킹소다 포타슘하이드록사이드, 과탄산소다 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칼리를 1 내지 25g 넣고, 가열하면서 빨대를 침지한다. 처리 시간은 재질의 경도에 따라 5분 내지 4시간 동안 침지한다.

상기 알칼리를 녹인 증류수에 빨대를 침지 시키기 전 수증기나 끓는 물에 5 내지 30분 동안, 전처리 하면 연화시간을 단축할 수 있다. 이때, 온도는 180℃도를 넘지 않아야한다.

다른 실시예로, caustic soda (NaOH, 25-27%/가성소다) 및 sodium carbonate (Na₂CO₃, 2-4% 베이킹소다)를 4:1의 비로 섞어서 사용한다. 60 내지 170℃ 사이 온도에서 진행된다. 소재에 따라 5분 내지 6 시간 정도 처리한다. 180℃ 초과에서 반응을 진행하면, 탄수화물의 탄화가 일어나기 때문에 180 ℃ 초과하지 않고 반응을 진행한다.

다른 실시예로, 빨대를 끓는 0.25 내지 2.5 M NaOH 및 0.04 내지 0.4M의 Na₂SO₄의 혼합 용액에 빨대의 경도에 따라 3분 내지 12시간까지 침지한다. 이후 증류수에 담가 화학약품을 제거한다.

다른 실시예로, 320cc 증류수를 75℃로 중탕하면서 99.7% 초산을 1cc, 15% 아염소산나트륨(sodium chlorite)를 20 cc 첨가하면서 소재에 따라 10분 내지 4시간을 유지한다. 이후 20% 수산화나트륨(sodium hydroxide) 용액에 40 내지 60℃의 온도에서 10분 내지 2시간 유지한다.

다른 실시예로, 개미산, 아세틱 산(acetic acid), 아황산(H₂SO₃) 및 Ca(H₂SO₃)₂로 이루어진 군으로부터 선택되는 아황산염의 혼합액을 사용하는 것으로, 상기 아황산염의 혼합액에 빨대를 5분 내지 4시간 동안 침지시켜 연화 공정을 진행할 수 있다.

상기와 같은 연화 공정을 진행하면, 빨대의 일부 또는 전부가 연화되어 빨대로 사용 시 이빨로 씹더라도 연화 거동을 나타낼 수 있어, 안정성 및 안전성에 문제가 발생하지 않는다.

바람직하게, 상기 연화 공정에서 탈취, 탈미, 탈색 및 소독 효과를 더욱 높이기 위한 방법으로 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.

상기 천연 추출물은 문형 추출물 및 관중 추출물을 이용하는 것으로, 문형 추출물 및 관중 추출물은 문형 및 관중으로부터 추출물을 수득한 이후, 감압 농축하여 분말 형태로 제조하고, 상기 분말 형태의 문형 추출물 및 관중 추출물을 알칼리성 용액 및 산성 용액에 혼합하고, 연화 공정을 진행한다.

상기 문형(Equisetum arvense L.)은 햇볕이 잘 드는 풀밭에 자라는 다년초로 영양경과 생식경이 있으며 영양경은 높이 30 내지 40cm이고 속이 비어 있다. 잎의 수는 원줄기의 능선의 수와 같고 가지에는 3 내지 4개의 능선이 있다. 포자낭 이삭은 장타원형이고 육각형의 포자엽이 서로 밀착하여 거북등처럼 되며 안쪽에는 7개 내외의 포자낭이 달린다.

상기 관중은 과의 여러해살이 초본식물인 관중(Dryopteris crassirhizoma Nakai)의 뿌리줄기로, 성미는 쓰고 서늘하며 뿌리는 삐뚤 하게 자라며 굵은 덩어리 모양이고 단단하며 잎자루의 흔적 및 수염뿌리가 많이 있고 수색 또는 짙은 갈색의 큰 비닐이 빽빽하게 있다. 우리나라 거의 전 지역의 비교적 깊은 산지의 나무숲 속 그늘진 습한 땅에서 자란다. 세계적으로 중국, 일본, 러시아에 분포되어 있다. 가을 또는 이른 봄에 뿌리줄기를 캐어 뿌리와 비늘쪽잎을 다듬어 버리고 잎꼭지 밑둥과 함께 가로 또는 세로로 잘라서 햇볕에서 말린다. 뿌리줄 기에 필리신이 약 7% 들어 있고, 플라바탄닌계통의 탄닌질(7~10%)과 기름 (5~6%), 플라보노이드 등이 알려졌다. 구충성분은 필리신산과 필리신부타논이 메틸렌을 거쳐서 2~3개 분자가 결합된 플로로글루신 유도체이다. 이 유도체 중에서도 아스피딘, 알바스피딘의 구충효과가 가장 높다. 뿌리의 약리 효과는 구충작용, 항바이러스 작용, 항균작용, 자궁에 대한 작용, 토혈, 코피, 암치질로 인한 변혈, 적리, 대하중에 대한 치료효과 등 다양한 생리 활성을 나타내며 독을 함유하여 임산부, 소아, 소화기관 궤양 환자에게는 좋지 않으나 일반적으로는 위장에서 흡수되지 않아 오랫동안 한약재로 이용되어 왔다.

상기 문형 추출물 및 관중 추출물은 열수 추출물로, 물을 추출 용매로 이용하여 추출한 것이다.

상기 문형 추출물 및 관중 추출물은 건조한 문형 및 관중을 분쇄한 분쇄물을 물을 추출 용매로 추출한 것이다. 이때 추출 온도는 10℃ 내지 100℃, 바람직하게는 실온에서 추출한 추출물 일 수 있다.

상기 추출 용매는 시료의 중량 기준으로 2 내지 50배를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 2내지 20배이다. 추출을 위해 시료는 추출 용매에서 침출을 위해 1 내지 72시간 동안 방지될 수 있으며, 상세하게는 1 내지 24시간 동안 방치될 수 있다.

여과된 추출물을 진공 회전 농축기로 감압 농축하여 수득한 결과물일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이의 조정제물 또는 정제물을 모두 포함한다.

보다 바람직하게 상기 문형 추출물 및 관중 추출물은 발효 추출물일 수 있다. 발효 추출물이 아닌 문형 추출물 및 관중 추출물을 이용하는 경우, 문형 및 관중 고유의 향 및 맛이 연화 공정에서 빨대에 전달되어, 탈취 및 탈미 효과가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

이에, 상기 문형 추출물 및 관중 추출물은 발효 문형 추출물 및 발효 관중 추출물로 이용하는 것이 바람직하다.

상기 발효에 사용하는 미생물로는 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 퍼멘툼(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 레우테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니(Lactobacillus johonsonii), 락토바실러스 케피르(Lactobacillus kefir) 등과 같은 유산 바실리, 락토코코스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코코스 플랜타룸(Lactococcus plantarum), 락토코코스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis), 엔테로코코스파에칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코코스 파에시늄(Enterococcus faecium), 스트렙토코코스 터모필리우스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides) 등과 같은 유산 콕사이 및 비피도박테리움 애닐멀스(Bifidobacterium animals), 비피도 박테리움 비피듐(Bifidobacterium bifidum),비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도바테리움 롱굼(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 수도롱굼(Bifidobacterium pseudolongum), 비피도박테리움 터모필룸(Bifidobacterium themophilum), 비피도박테리움 아돌센티스(Bifidobacterium adolescentis) 등과 같은 비피도박테리아를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 비피도 박테리윰 비피듐(Bifidobacterium bifidum) 비피더스균, 비피도 박테리움 브레브(Bifidobacterium breve) 비피더스균, 및 락토바실러스 아시도 필루스(Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.

바람직하게 상기 탈취, 탈미, 탈색 및 소독 단계는 본 발명에 따른 조성물을 이용하는 것으로 상기 조성물은 발효 문형 추출물 및 발효 관중 추출물을 추가로 포함하는 것으로, 탈취, 탈미 및 소독 효과를 상승시킬 뿐 아니라, 연화 공정에 따른 연화 성질을 높일 수 있다.

연화 공정을 통해 부분 또는 전체의 연화 거동을 나타낼 수 있는 속빈 식물을 이용한 빨대를 제조한 이후, 건조 공정을 통해, 빨대의 형태로 제조를 진행하게 된다.

일반적인 플라스틱 소재의 빨대는 일부가 구부릴 수 있도록 주름이 있는 형태를 포함하기는 하나, 전체적으로는 일직선의 원통형으로 구성된다.

단면이 원 또는 사각형으로 구성되더라도 길이 방향으로는 기둥 형태로 제공되는 것이 일반적인 빨대의 형상에 해당된다고 할 것이다.

속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조함에 있어서도, 탈취, 탈미 및 소독을 통해 빨대로의 이용을 가능하게 하고, 연화 공정을 통해, 사람의 입으로 물거나, 이빨로 씹더라도 안정성에 문제가 없음을 확인하더라도, 빨대로의 판매를 위해서는 일반적인 빨대의 형태와 유사한 정도의 제품성을 확보해야 한다.

이에, 본 발명에서 속빈 식물을 이용한 빨대는 건조 공정을 통해 플라스틱 소재의 빨대와 유사한 정도의 형태로 제조가 가능하다. 빨대를 제조하기 위한 소재에 따라서는 자연건조, 음지건조, 열풍건조 등도 가능하다.

보다 구체적으로 상기 건조 공정은 마이크로웨이브를 이용하여 건조 공정을 진행하며, 마이크로웨이브를 통해 건조 공정을 진행하는 경우, 견고하지 않은 식물 소재를 견고한 빨대 형태로 만들 수 있을 뿐 아니라, 전체적으로 고르게 건조시킬 수 있다.

이때, 사용되는 주파수는 2 내지 3GHz이며, 출력은 순간 단속 방식(짧은 주기로 ON/OFF 반복)으로 100 W 전파 출력을 물체에 방사한다. 식물 소재에 따라 20초 내지 1분 동안 건조 공정을 진행한다.

상기 건조 공정을 진행하게 되면, 속빈 식물이 플라스틱 소재의 빨대와 같이 기둥 형태로 견고하게 건조되어 빨대로의 이용을 가능하게 한다.

바람직하게 상기 건조 공정은 식물 소재의 양 끝단을 막고 건조 공정을 진행 시, 양 끝단을 막지 않고 건조 공정을 진행하는 경우와 비교하여 더욱 잘 펴지게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조함에 있어, 식물의 특성을 이용하여, 빨대의 형태를 유지하나, 구경이 작게 보관이 가능하나, 사용 시, 즉 물과 접촉 시에는 구경이 다시 커져 빨대로의 보관 및 이용에 편리성을 높일 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 속빈 식물을 이용한 빨대는 단면인 구경이 수축된 상태이나, 물을 흡수하는 경우 단면이 확대될 수 있다.

플라스틱 소재의 빨대, 종이 소재의 빨대와 같이 종래 판매 또는 이용되는 빨대의 경우에는 최초 제작 시 단면 크기를 그대로 유지한다.

즉, 최초 제작 단계에서 단면의 크기가 설정되면 보관와 사용 시의 단면 크기의 조절이 불가능하다.

반면, 본 발명은 식물을 소재로 이용하기 때문에 보관 시와 사용 시의 단면 크기의 조절이 가능하다.

최초 보관 시에는 단면을 수축시켜 동일한 보관함 내에 다수의 빨대가 들어갈 수 있도록 제조하고, 이후 사용 시에는 물과의 접촉에 의해 물을 흡수하여 단면이 커지게 되어 빨대로의 사용 시 효율을 증대할 수 있다.

상기와 같은 빨대를 제조하기 위해서는 알칼리 화학물질인 베이킹 소다, 과탄산소다, 가성소다(수산화나트륨, NaOH) 및 이들의 혼합물 6 내지 10 중량%; 10 내지 20 중량%의 수산화칼륨(caustic potash, KOH)이 혼합된 증류수에 침지 후, 10분 내지 4 시간동안 가열하고 이후, 건조시키면 수축된 형태로의 빨대 제조가 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빨대는 일자형, J형, 트위스트형, O형 및 납작 형태로 이루어진 군으로부터 선택된 형상이다.

상기와 같이 다양한 형태의 빨대를 제조하기 위한 방법으로, 자연적으로 굽어진 형태의 식물 부위를 이용해서 빨대로 제조하는 방법, 쐐기 절제(wedge resection)와 같은 기계적 굽힘 방식을 이용하는 방법, 화학적인 방법을 이용하여 굽힘을 만드는 방법, 생육 시, 기계적 스트레스를 가하여 원하는 형태로 키워 이를 빨대로 제조하는 방법 등을 이용할 수 있다.

다만, 빨대로 제조 시 다양한 형태로 제조하기 위한 방법은 상기 예시에 국한되지 않고, 당업자가 선택할 수 있는 방법은 제한 없이 이용하여 제조가 가능하다고 할 것이다.

상기 본 발명의 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하기 위해서는 1) 속빈 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 절단하는 단계; 2) 상기 절단한 속빈 식물을 가열하는 단계; 3) 상기 가열한 속빈 식물을 상기 본 발명의 조성물을 이용하여 탈취, 탈미, 탈색 및 소독하는 단계; 4) 세척하는 단계; 5) 코팅하는 단계; 및 5) 건조하는 단계의 순서로 진행된다.

상기 3) 단계는 속빈 식물의 연화 공정은 필수적으로 요구되는 과정이고, 세척 공정의 탈취, 탈미, 탈색 및 소독하는 단계도 필수적으로 요구되는 공정임을 고려하여 한 번의 공정으로 탈취, 탈미, 탈색 및 소독과 동시에 연화 공정을 진행한다.

즉, 탈취, 탈미, 탈색 및 소독 공정에서 연화 공정까지 동시에 진행하여, 속빈 식물의 맛, 향을 완전히 제거하고, 세균, 내부의 불순물 등을 완전히 제거할 수 있으며, 동시에 연화 거동이 가능하게 할 수 있다.

이러한 탈취, 탈미, 탈색 및 소독 공정은 전 단계인 가열 공정에서 1차 가열을 통해 식물의 성질을 부드럽게 만든 이후, 베이킹 소다, 과탄산 소다, 구연산, 구연산 소다, 구연산 칼륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 조성물을 이용하여 더욱 우수한 탈취, 탈미 및 소독 효과를 나타낼 수 있고, 연화 성질을 가질 수 있도록 한다.

상기 2) 단계의 가열 공정은 보다 구체적으로 끓는 물 속에 5 내지 4시간 동안 넣거나, 증기로 가열하는 것이다.

보다 구체적으로 식물의 종류에 따라, 가열 공정의 시간이 달라지게 되고, 이때, 보리, 밀, 바랭이, 참나물, 미나리 및 달뿌리풀의 경우에는 성질이 연해서 5 내지 15분 정도 가열하면 충분하고, 그 이상 가열 시 식물이 너무 익어 빨대로의 제조가 불가능하게 된다.

갈대, 대마 및 물억새는 가열 공정을 10 내지 30분 정도 진행하고, 이후 탈취, 탈미 및 소독 공정으로 진행할 수 있다.

또한, 조리대, 신우대 및 대나무의 경우에는 30분 내지 4시간 동안 가열해야 빨대로의 제조가 가능하게 된다.

앞서 식물의 종류에 따라 가열 시간을 달리하는 것은 기본적인 식물의 성질이 하드한지 소프트한지에 따라 분류한 것이며, 하드한 성질을 가진 식물은 장시간 가열하여 식물의 성질을 부드럽게 변환시킨 이후, 탈취, 탈미 및 소독 공정을 진행해야, 맛, 향의 제거가 용이할 뿐 아니라, 연화 성질을 가질 수 있다.

바람직하게 속빈 식물을 이용한 빨대를 제조하기 위한 조성물은 속빈 식물의 고유 맛 및 향을 제거하기 위한 조성물로, 상기 조성물은 베이킹 소다, 과탄산 소다, 구연산, 구연산 소다, 구연산 칼륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 조성물로 끓는 물에 직접 침지시키거나 증기를 이용하여 가열한 속빈 식물을 탈취, 탈미 및 소독하여, 내부의 부유 물질도 동시에 제거하는 것이다.

상기 4) 단계는 세척하는 단계로 3) 단계에서 화학 약품을 이용하여 탈취, 탈미 및 소독 공정을 진행함에 따라, 사람의 입에 직접적으로 접촉할 뿐 아니라, 빨대의 내부를 통해 음료를 섭취하는 점에서 속빈 식물 빨대에 화학 약품이 잔존하면 안되는 점을 고려하여, 상기 화학 약품을 완전히 제거하기 위한 단계라 할 것이다.

구체적으로 증류수를 이용하여 3 내지 5회 정도 세척하여 화학 약품을 제거하는 단계이다.

상기 세척 단계는 증류수를 이용하여 세척하는 것으로, 화학 약품의 제거 및 식물에 잔존하는 고유 향 및 맛을 제거할 수 있다.

세척 단계 이후, 코팅 단계를 통해 오염 방지, 습도 유지 및 빨대의 구조적 안정성을 높일 수 있다.

상기 코팅 단계는 앞서 설명한 바와 같이 젤라틴 코팅, 키토산 코팅, 키토산-젤라틴 코팅, 키토산-한천 코팅 등과 같은 코팅층을 형성할 수도 있으며, 이에 제한되지 않고, 아교, 펙틴, 카세인, 잔탄검, 퀸스시드검, 하이드록시 셀룰로오스 및 카르복실 메틸 세룰로오스 나트륨과 같은 성분을 이용하여 코팅층을 형성할 수 있다.

상기 코팅 단계 이후, 건조 단계를 통해 빨대를 제조할 수 있다.

본 발명의 다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대에 의하면, 친환경 소재인 속빈 식물을 이용하여 빨대를 제조하고, 이를 플라스틱 소재의 빨대를 대체할 수 있다.

또한, 속빈 식물을 이용한 빨대로, 코팅층을 포함하여, 1회 사용이 아닌 장시간 사용 또는 다회 사용이 가능하며, 속빈 식물의 생장 과정에서 햇빛 노출 정도를 조절하여 색상을 변형시킨 테마 빨대로 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 속빈 식물을 이용한 빨대의 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 속빈 식물을 이용한 빨대의 세척 단계 이전 및 이후를 비교한 결과 사진이다.
도 3은 본발명의 실시예에 따른 오동나무 잎대를 과산화수소수에 노출시켜 표백과정을 거친 이전 및 이후를 비교한 결과이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 대마를 이용한 빨대로, 일부에 연화 공정을 진행한 결과에 대한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 갈대 줄기에 대한 연화 공정 결과에 대한 사진이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 신우대에 대한 연화 공정 결과에 대한 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 갈대에 대한 건조 공정 전과 후에 대한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바랭이 줄기에 대한 건조 공정 전과 후에 대한 사진이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 오동나무억새에 대한 건조 공정 전과 후에 대한 사진이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 아주까리달뿌리풀에 대한 건조 공정 전과 후에 대한 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀대에 대한 건조 공정 전과 후에 대한 사진이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 대마 빨대로, 물을 흡수한 이후 구경이 증가한 모습에 대한 사진이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 대마 빨대로, 물을 흡수하기 전과 흡수한 이후에 대한 비교 사진이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 테마 식물 빨대로 빨대에 문자나 그림을 각인한 사진이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

[제조예: 속빈 식물을 이용한 빨대의 제조]

1. 대마 빨대의 제조

단계 1. 대마의 줄기 부분을 채취하여, 빨대로 이용 가능하게 절단하였다. 끓는 물에 10분간 노출시켰다. 이후 과산화수소 30%에 70℃정도를 유지하면서 10분간 유지하여 탈색, 탈취, 소독을 하였다.

단계 2. 베이킹 소다 3 중량% 및 구연산 2 중량%를 물 95 중량%에 넣고 혼합한 이후 상기 절단한 대마 줄기를 넣고 20분간 끓여 탈취, 탈미, 탈취, 소독이 반복되도록 하였고 또한 이 과정에서 연화가 일어나도록 하였다.

단계 3. 단단한 줄기는 2% 과탄산소다 용액에 넣고 20분간 추가로 끓여주어 탈취, 탈미, 탈취, 소독, 연화과정이 반복되도록 하였다.

단계 4. 전단계 처리에서도 단단한 줄기는 3 중량% 가성소다를 혼합한 알카리 용액에 침지하였다. 10 내지 30분 동안 침지시켜 연화 공정을 진행하였다. 이 때 가열하기도한다.

단계 5. 연화 공정을 진행하고, 세척 공정으로 3차 증류수에 담가 대마 줄기에 잔존하는 화학성분이 깨끗하게 제거될 수 있도록 진행하였다.

단계 6. 증류수에 젤라틴 분말 0.5 내지 10 중량%를 용해하고, 60 내지 70℃에서 교반하여 제조된 젤라틴 코팅 용액에 세척한 대마 줄기를 침지시켜 코팅 공정을 진행하였다.

단계 7. 열풍건조를 시행하였다.

2. 속빈 식물 빨대의 제조

대마 빨대의 제조 방법과 동일한 방식을 이용하여 갈대, 오동나무, 아주까리, 신우대, 바랭이, 억새, 달뿌리풀 및 밀대의 줄기를 이용하여 속빈 식물 빨대를 제조하였다.

원통막대의 형태가 찌그러지는 경우에는 마이크로 웨이브를 방사하여 건조하였다. 건조 조건은 100W의 전파 출력, 2 내지 3GHz의 주파수, 순간 단속 방식으로 건조하였다. 마이크로웨이브 건조시에는 코팅을 시행하지 않았다.

3. 물의 흡수에 의해 크기가 변화되는 식물 빨대의 제조

상기 제조된 대마 빨대를 이용하며, 베이킹 소다, 과탄산소다, 가성소다(수산화나트륨, NaOH) 및 이들의 혼합물 10 중량%; 및 10 내지 20 중량%의 수산화칼륨(caustic potash, KOH)이 혼합된 증류수에 침지 후, 30동안 60 내지 70℃의 온도로 가열하고 이후, 건조시켜 제조하였다.

4. 천연 추출물을 이용한 탈취, 탈미 및 소독 공정의 진행

제조예 1의 대마 빨대에서 베이킹 소다 5g 및 구연산 5g을 녹인 100ml의 증류수만을 이용하여 탈취, 탈미 및 소독 공정을 진행하는 경우 (WA), 문형 추출물 및 관중 추출물을 1:1로 혼합한 복합 추출물을 추가로 포함하는 경우(BA) 및 발효 문형 추출물 및 발효 관중 추출물을 1:1로 혼합한 발효 복합 추출물을 추가로 포함하는 경우(PA)로 구분하여 탈취, 탈미 및 소독 공정을 진행하였다.

상기 문형 추출물은 문형 무게의 10배에 해당하는 증류수로 100℃에서 3시간 동안 추출하였다. 추출물은 여과지(Whatman No. 3 filter paper, Whatman International Ltd., Maidstone, England)로 여과한 후 농축하고, 농축물은 동결 건조하여 분말화시켰다. 이후 추출물을 멸균 증류수에 100 mg/ml (stock solution)의 농도로 녹이고, Minisart® 실린지 필터(Syringe filter, 0.2 μm, Sartorius AG, Weender Landstr. Germany)로 거른 후 회전농축기로 감압 농축하고, 동결 건조하여 분말 형태로 제조하였다.

관중 추출물 또한, 문형 추출물과 동일한 방식을 이용하여 제조하였다.

상기 문형 추출물을 동결 건조하여 분말화한 이후, 상기 문형 분말 100 중량부에 당류 5 중량부를 혼합하였다. 이후, 락토바실러스 살리바리우스를 10⁶CFU/ml로 접종하고 pH 5.5 내지 6.5, 온도 23 내지 28℃의 조건을 유지하면서 72 시간 동안 배양하면서 24시간 간격으로 발효물을 섞어주었다. 발효에 사용한 미생물인　Saccharomyces cerevisiae　KCTC7913는 접종 24시간 전에 35℃에서 액체 배양하여 준비하였으며, 이를 희석하여 발효의 접종균으로 사용하였다.

상기 발효물에 물을 발효물의 중량 대비 10 내지 20배로 첨가하여 발효물 내의 유효성분을 추출하고 1㎛ pore size의 paper filter를 이용하여 고분자 침전물 및 균체를 제거하여 발효 문형 추출물을 수득한 이후, 회전농축기로 감압 농축하고, 동결 건조하여 분말 형태로 제조하였다.

발효 관중 추출물 또한, 발효 문형 추출물과 동일한 방식을 이용하여 제조하였다.

[실험예: 식물 빨대의 물성 평가]

1. 식물 빨대의 색상 차이 평가

대마 빨대를 제조하기 위한 대마의 생장 과정에서 줄기 부분의 일부가 햇빛에 노출되는 것을 방지하기 위해 검정색 테이프를 이용하여 감싼 이후, 대마를 키우고, 이후 대마 빨대를 제조하여 색상 차이를 평가하였다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 햇빛을 받지 않은 부분은 상대적으로 연한 노란색을 나타낸 반면, 햇빛에 노출된 부분은 갈색을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 특징을 이용하여, 의도적으로 대마의 생장 과정에서 햇빛에 노출되는 부위 또는 햇빛을 보지 않는 부분을 일정 형상을 나타내도록 한 이후, 대마를 키워서 빨대로 제조하는 경우, 원하는 형상이 대마 빨대에 나타나게 된다고 할 것이다.

2. 연화 정도의 평가

상기 제조예에 의해 제조된 식물 빨대에 대해 연화 정도를 평가하기 위해, 손가락을 눌러 연화 정도를 평가하였다.

도 4 내지 도 6에 따르면, 대마, 갈대 및 신우대를 이용하여 제조된 식물 빨대는 손으로 눌렀을 경우, 탄성이 있게 눌려지고, 찢어지는 문제가 발생하지 않았다.

플라스틱 소재의 빨대와 비교하여, 눌림의 정도가 동일한 힘으로 눌렀을 때 유사한 정도로 평가되었다.

3. 식물 빨대의 외관 평가

상기 제조예에서 제조된 식물 빨대에 대한 외관 평가를 진행하였다. 마이크로웨이브를 조사하여 건조시키는 경우에 대해 플라스틱 소재와 동일 또는 유사한 정도의 형태로 제조가 가능한지를 평가하였다.

도 7 내지 도 11에 따르면, 갈대, 바랭이, 억새, 달뿌리풀 및 밀대를 이용하여 식물 빨대를 제조한 결과, 표면을 코팅하기 전인 점을 감안하였을 때, 플라스틱 소재를 이용하여 제조한 빨대와 비교하여 일자 형태로 제조가 됨을 확인하였다.

또한, 빨대 전체로 확인하더라도, 건조 전에는 수축되어 있는 모습을 확인할 수 있으나, 건조 후 균일한 정도의 직경 사이즈로 일자 형태로 건조되어 빨대의 외관으로 나타남을 확인할 수 있다.

4. 수축 빨대에 대한 물 흡수 전 및 후에 대한 외관 평가

도 12는 대마 빨대의 일부만 제조예 3의 방식을 이용하여 수축 식물 빨대로 제조한 것이며, 도 13은 여러 종류의 대마 빨대를 수축 빨대로 제조하고, 물을 흡수하게 한 이후에 대한 외관 평가를 진행한 결과이다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 물을 흡수한 부분이 수축 식물 빨대로 제조하지 않은 부분과 비교하여 직경이 커진 것을 확인할 수 있다. 뿐만 아니라 도 12에 나타낸 바와 같이, 물을 흡수하기 전과 후를 비교하면, 빨대의 크기가 현격하게 차이남을 확인할 수 있다.

5. 관능성 평가

성인남녀 20명을 대상으로 제조된 식물 빨대를 이용하여 물을 마시도록 한 이후, 맛 및 향에 대한 평가를 진행하였다.

식물 빨대를 이용하였을 때, 특정할 수 없는 맛 또는 향이 느껴지는 지 여부에 대해 설문 조사를 진행하였으며, 냄새가 느껴질수록 높은 점수로 평가를 요청하였다.

점수는 1 내지 10점으로 평가를 요청하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다.

	대마	갈대	신우대	바랭이	오동나무	아주까리	밀대	BA	PA
맛	6	6	7	6	5	6	7	5	2
향	5	7	5	6	5	5	5	4	1

상기 대마, 갈대, 신우대, 바랭이, 오동나무, 아주까리 및 밀대는 천연 추출물을 추가로 포함하지 않은 알칼리 용액을 이용하여 탈취, 탈미, 탈색 및 소독 공정을 진행한 것으로 식물 빨대 고유의 맛 및 향이 느껴진다고 평가되었다.

음료의 맛이 강한 커피를 마시도록 할 때에는 식물 고유의 맛과 향을 느끼지 못한다고 평가혀았으나, 무맛 무취의 물을 섭취시에는 미세하게 식물 고유의 향이 잔존한다고 평가하였다.

반면, 천연 추출물을 추가로 포함하는 경우, 발효 전(BA) 및 발효 추출물(PA)를 포함하는 경우에도 발효 유무에 따라 평가에서 큰 차이를 나타냄을 확인하였다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

1. 속빈 식물을 이용한 빨대로,
   상기 빨대는 마주보는 면이 평탄한 형태로 구성되고,
   상기 빨대는 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성된
   다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 빨대는 내부 및 외부에 천연 물질을 이용한 코팅층이 형성되어 다회 이용 시에도 형태가 변형되지 않는
   다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대.
3. 제1항에 있어서,
   상기 천연 물질은 젤라틴, 키토산, 한천, 아교, 펙틴, 카세인, 잔탄검, 퀸스시드검, 하이드록시 셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스 나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는
   다회 사용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대.
4. 제1항에 있어서,
   상기 빨대는 속빈 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 이용하는 것으로,
   상기 식물의 꽃대, 잎대 및 줄기를 경작 시, 일 부분에 대한 햇빛 노출을 조절하여 색상을 변형시키는 것인
   다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대.
5. 제1항에 있어서,
   상기 식물은 갈대(Phragmites communis Trin.), 억새(Miscanthus　sinensis　var.　purpurascens), 물억새(Miscanthus　sacchariflorus　(Maxim.)　Hack.), 달뿌리풀(Phragmites japonica Steud.), 대마(Cannabis sativa), 조릿대(Sasa borealis (Hack.) Makino), 대나무(Bambuseae), 신우대(Sasa coreana Nakai), 아주까리(Ricinus communis), 보리(Hordeum vulgare var. hexastichon), 밀(Triticum aestivum L.), 줄(Zizania latifolia Turcz. 'Z. caduciflora Hand.'), 바랭이(Digitaria ciliaris (Retz.) Koel.), 참나물(Pimpinella brachycarpa), 미나리(Oenanthe javanica (Blume) DC.) 및 오동나무(Paulownia coreana)로 이루어진 군으로부터 선택되는
   다회 이용이 가능한 속빈 식물을 이용한 빨대.

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