KR20210023610A - An eco-friendly packing materials comprising mushroom mycelium and the process for the preparation thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 버섯 균사체를 이용한 포장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 커피박과 톱밥 및 낙엽이 혼합된 고체배지에 버섯 균사체를 접종하여 배양한 다음 배양물을 건조 및 압축시킴으로써 버섯 균사체가 엉기게 하는 성질을 이용하여 인장강도, 전단강도, 내압력성 및 내열성과 같은 내구성이 증대된 친환경 포장재를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재는 생분해가 가능하여 폐기가 용이하며 환경오염을 시키지 않는 친환경 포장재로 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.The present invention relates to a packaging material using mushroom mycelia and a method for manufacturing the same, wherein the mushroom mycelium is inoculated and cultured in a solid medium mixed with coffee meal, sawdust, and fallen leaves, and then the culture is dried and compressed to cause the mushroom mycelium to become entangled. By using, it is possible to manufacture an eco-friendly packaging material with increased durability such as tensile strength, shear strength, pressure resistance and heat resistance. In addition, it is expected that the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention can be biodegradable, so it is easy to dispose of, and can be very usefully used as an eco-friendly packaging material that does not pollute the environment.
Description
본 발명은 버섯 균사체를 이용한 포장재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커피박과 톱밥 및 낙엽을 혼합한 고체배지에 버섯 균사체를 접종하여 배양한 다음 배양물을 건조 및 압축시킴으로써 제조된 생분해가 가능하고, 내구성이 증대된 버섯 균사체를 이용한 친환경 기능성 포장재 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a packaging material using mushroom mycelium and a method for manufacturing the same, and more particularly, biodegradation prepared by inoculating and culturing the mushroom mycelium in a solid medium mixed with coffee meal, sawdust and fallen leaves, and then drying and compressing the culture. It is possible and relates to an eco-friendly functional packaging material and a method of manufacturing the same using mushroom mycelium with increased durability.
석유자원의 불안정한 수급 및 무분별한 산림자원의 이용에 따른 석유계 합성섬유 및 재생섬유의 원료공급에 한계가 점차적으로 발생하고 있으며, 전량 수입에 의존하는 합성섬유와 천연섬유 원료들의 가격상승에 따른 자원의 활용도를 높이기 위한 방안으로 초목류, 폐셀룰로오스 등의 바이오매스 소재를 활용한 섬유소재의 개발이 필요한 상황이다. Due to the unstable supply and demand of petroleum resources and indiscriminate use of forest resources, the supply of raw materials for petroleum synthetic fibers and recycled fibers is gradually becoming limited. As a way to increase utilization, it is necessary to develop fiber materials using biomass materials such as vegetation and waste cellulose.
생분해성 플라스틱은 내구성이 높고 일반 사용조건에서는 장기간에 걸쳐 안정하고, 일정조건에서는 미생물들의 작용에 의해 수중 및 토중의 환경 중에서 분해된다. 또한, 범용 플라스틱과 마찬가지로 재생이 가능하며, 분해로 발생하는 탄산가스는 출발원료로 하는 식물이 생장을 위해 흡수되어 바이오 재활용이 가능하기 때문에 지속가능한 순환형 재료생산 시스템으로 자원부족 문제를 해결할 수 있는 재료로 주목받고 있다. Biodegradable plastics have high durability and are stable over a long period of time under normal use conditions, and under certain conditions, they are decomposed in underwater and soil environments by the action of microorganisms. In addition, it is possible to regenerate like general-purpose plastics, and carbon dioxide gas generated by decomposition is absorbed for growth by plants as a starting material, so that bio-recycling is possible, so that the problem of resource shortage can be solved with a sustainable recycling material production system. It is attracting attention as a material.
우리 생활에서 물품의 보관 및 포장을 위해 스티로폼을 사용하는 경우를 흔히 볼 수 있다. 하지만 편리함 때문에 많이 사용되고 있는 스티로폼은 토양에서 분해되는데 오랜시간이 걸리고, 그 과정에서 다양한 환경오염을 유발하기 때문에 인간에게 악영향을 끼친다. 스티로폼은 이미 우리 생활에 많이 쓰이고 있어 사용을 줄이는 것은 어려울 것이다. 그렇다면 스티로폼과 유사한 기능을 하면서 환경오염을 일으키지 않는 친환경 대체재 를 만드는 것이 반드시 필요하다.It is common to use Styrofoam for storage and packaging of items in our daily lives. However, styrofoam, which is widely used because of its convenience, takes a long time to decompose in the soil, and causes various environmental pollution in the process, which adversely affects humans. Styrofoam is already used a lot in our lives, so it will be difficult to reduce its use. If so, it is essential to make an eco-friendly alternative that does not cause environmental pollution while functioning similar to styrofoam.
이에 본 발명자들은 친환경 포장재를 개발하기 위해 계속 연구를 진행한 결과 폐기되는 버섯 균사체와 커피박을 이용하여 생분해가 가능하고, 내구성이 증대된 친환경 포장재를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors completed the present invention by manufacturing an eco-friendly packaging material that is biodegradable and has increased durability using mushroom mycelium and coffee foil that are discarded as a result of continuing research to develop an eco-friendly packaging material.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 버섯 균사체를 재활용하여 친환경적이고 내구성이 증대된 친환경 포장재를 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved in the present invention is to provide an eco-friendly and durable eco-friendly packaging material by recycling mushroom mycelium.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be solved in the present invention is to provide a method of manufacturing an eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 커피박과 톱밥 및 낙엽이 혼합된 고체배지에 버섯 균사체를 접종하여 배양한 다음 배양물을 건조 및 압축시킴으로써 제조된 생분해가 가능하고, 내구성이 증대된 버섯 균사체를 이용한 친환경 기능성 포장재를 제공한다.In order to solve the above technical problem, in the present invention, in the present invention, biodegradation produced by inoculating and culturing the mushroom mycelium in a solid medium mixed with coffee meal, sawdust, and fallen leaves, and then drying and compressing the culture, is possible, and the durability is increased. We provide eco-friendly functional packaging materials using mushroom mycelium.
상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법을 제공한다:In order to solve the above-described other technical problem, the present invention provides a method of manufacturing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium, characterized in that it comprises the following steps:
(S1) 커피박과 톱밥 및 낙엽을 1:1:1 내지 3:1:1 중량비로 혼합한 고체배지를 형성하여 배지용 성형틀에 채워 넣고 멸균하는 단계;(S1) forming a solid medium in which coffee foil, sawdust, and fallen leaves are mixed in a weight ratio of 1:1:1 to 3:1:1, filling it into a mold for medium, and sterilizing it;
(S2) 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 버섯종균을 접종한 다음 10 내지 25℃의 온도 및 90 내지 95%의 습도를 유지하는 배양환경에서 버섯 균사체를 번식 생장시키는 단계; 및(S2) inoculating the mushroom spawn in the deep part of the sterilized medium filled in the mold for the medium, and then breeding and growing the mushroom mycelium in a culture environment maintaining a temperature of 10 to 25°C and a humidity of 90 to 95%; And
(S3) 배지용 성형틀의 배지 속에서 번식된 버섯 균사체를 100 내지 150℃에서 1 내지 3시간 동안 건조시킨 후 냉각하고, 건조된 배지를 압축기를 이용하여 압축 성형하여 포장재를 제조하는 단계.(S3) A step of producing a packaging material by drying the mushroom mycelium propagated in the medium of the molding mold for medium for 1 to 3 hours at 100 to 150°C, cooling, and compression molding the dried medium using a compressor.
바람직하게, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재 제조방법의 단계 (S1)에서는 커피박과 톱밥 및 낙엽을 혼합할 때 밀가루를 추가로 첨가할 수 있다. 이 때 밀가루는 커피박과 톱밥 및 낙엽의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 10 중량부의 양으로 첨가할 수 있다.Preferably, in step (S1) of the method for manufacturing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium of the present invention, flour may be additionally added when mixing coffee meal, sawdust, and fallen leaves. In this case, the flour may be added in an amount of 5 to 10 parts by weight based on the total weight of coffee meal, sawdust, and fallen leaves.
바람직하게, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법의 단계 (S2) 이전에는 종균 접종 전 종균 접종기와 접종장소를 에탄올을 포함하는 살균제로 소독하고, 종균 접종 후 접종실 내부에 설치된 UV 조사기를 이용하여 내부의 잡균을 제거하는 살균단계를 추가로 포함할 수 있다.Preferably, before the step (S2) of the method for manufacturing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium of the present invention, the seed inoculum and the inoculation site are sterilized with a disinfectant containing ethanol before the seed inoculation, and a UV irradiator installed inside the inoculation chamber after the seed inoculation. It may further include a sterilization step of removing internal bacteria by using.
버섯 균사체는 균사의 집합체로 진균의 영양기관이다. 일반적으로 버섯이라고 하는 균류의 자실체도 자실층을 제외하고는 모두 균사체로 구성되어 있다. 이러한 균사체의 특징 중 하나로 생체 고분자가 적당한 환경조건에서 스스로 집합하여 특정한 고차 구조를 형성하는 자기조립성이다.Mushroom mycelium is a collection of mycelium and is a nutritional organ for fungi. In general, the fruiting bodies of fungi called mushrooms are all composed of mycelium except for the fruiting layer. One of the characteristics of these mycelium is self-assembly, in which biopolymers assemble themselves under suitable environmental conditions to form a specific higher-order structure.
본 발명에 따르면, 버섯에 속하는 고등균류가 유기물을 엉기게 하는 성질을 이용하여 폐기되는 버섯 균사체를 커피박과 톱밥 및 낙엽을 일정 비율로 투입하여 혼합시킨 뒤 멸균처리를 거친 고체배지에 접종하고 균사체가 생장할 수 있는 온도 조건 하에서 일정기간 동안 배양한 후 배양된 결과물을 건조시킨 후 압축하는 공정을 거침으로써 스티로폼을 대체할 수 있는 생분해가 가능하며, 내구성이 증대된 친환경 기능성 포장재를 제조할 수 있도록 하는데 그 효과가 있다. According to the present invention, the mushroom mycelium, which is discarded by using the property of causing higher fungi belonging to mushrooms to agglomerate organic matter, is mixed with coffee meal, sawdust and fallen leaves in a certain ratio, and then inoculated in a solid medium that has undergone sterilization, and the mycelium After culturing for a certain period of time under a temperature condition that can grow, biodegradation that can replace styrofoam is possible by drying the cultured product and then compressing it, so that an eco-friendly functional packaging material with increased durability can be manufactured. But it works.
본 발명에서 사용하는 버섯은 균사체를 형성하는 모든 버섯이 사용가능하며, 예를 들어 암회색광대버섯(Amanita porphyria), 목이버섯(Auricularia auricula-judae), 수원그물버섯(Boletus auripes), 느타리버섯(Pleurotus ostreatus), 꽃송이버섯(Sparassis crispa (Wulf.) Fr.), 제주쓴맛그물버섯((Tylopilus neofelleus) Hongo), 새송이버섯(Pleurotus eryngii(De Candolle ex Fries) Quel) 등을 들 수 있다. Mushrooms used in the present invention are all mushrooms that form mycelium, and for example, Amanita porphyria, Auricularia auricula-judae, Boletus auripes, and Pleurotus ostreatus), flower mushrooms (Sparassis crispa (Wulf.) Fr.), Jeju bitter net mushrooms ((Tylopilus neofelleus) Hongo), and Pleurotus eryngii (De Candolle ex Fries) Quel).
본 발명에서는 버섯 균사체가 생장할 수 있는 유기물로서 폐기되는 커피박, 낙엽이나 톱밥과 낙엽의 혼합물을 배지로 이용하거나 버섯 폐배지를 이용해서 그 배지에서 버섯 균사체가 번식 생장하거나 추가적인 번식 생장할 수 있도록 구현하여 버섯 균사체 배지의 포장재를 제조할 수 있다. In the present invention, coffee meal, a mixture of fallen leaves or sawdust and fallen leaves, which is discarded as an organic matter capable of growing mushroom mycelium, is used as a medium, or mushroom mycelium is used as a medium to reproduce or grow additional reproduction. By implementing, it is possible to manufacture a packaging material for the mushroom mycelium medium.
상기 커피박은 커피 제조시 커피 bean을 열탕한 후 커피액 추출후 생산되는 부산물로서, 통상 폐기되지만 본 발명에서는 이를 재활용하여 버섯 균사체를 생장시킬 수 있다. The coffee leaf is a by-product produced after extracting coffee liquid after boiling coffee beans during coffee production, and is usually discarded, but in the present invention, mushroom mycelium can be grown by recycling it.
상기 톱밥은 통상 폐기되는 톱밥으로 본 발명에서는 소나무 또는 참나무 톱밥을 이용할 수 있다. The sawdust is usually discarded sawdust, and pine or oak sawdust may be used in the present invention.
상기 낙엽은 소나무, 참나무, 단풍나무 등과 같은 통상 폐기되는 낙엽을 활용한다.The fallen leaves are commonly discarded fallen leaves such as pine, oak, and maple.
본 발명에서 버섯 균사체를 생장시키기 위한 고체배지는 커피박, 톱밥 및 낙엽을 1:1:1 내지 3:1:1 중량비, 바람직하게는 2:1:1의 중량비로 혼합한다. 이 때 상기 커피박, 낙엽은 잘게 분쇄하고 커피박, 톱밥 및 낙엽 혼합물을 수조에 투입하여 수분이 흡수되도록 한다. 그 다음에는 배지용 성형틀에 채워 넣고 꾹꾹 밟아서 밀도를 조밀하게 조성하고, 100 내지 50℃ 온도범위로 수십분 간의 가열로 멸균하여서 고제배지를 만든다. 이 때 배지용 성형틀이 놓이는 작업대는 무균작업대가 되도록 알코올 등으로 소독을 하고 자외선램프로 살균작업을 해야 한다. In the present invention, the solid medium for growing mushroom mycelium is mixed with coffee meal, sawdust and fallen leaves in a weight ratio of 1:1:1 to 3:1:1, preferably 2:1:1. At this time, the coffee meal and leaves are pulverized finely, and a mixture of coffee meal, sawdust, and fallen leaves is added to a water tank so that moisture is absorbed. After that, it is filled in a mold for medium and densely formed by stepping on it, and sterilized by heating for tens of minutes at a temperature range of 100 to 50°C to make a solid medium. At this time, the workbench on which the mold for medium is placed should be sterilized with alcohol, etc. to become a sterile workbench, and sterilized with an ultraviolet lamp.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 고체배지에는 커피박과 톱밥을 혼합할 때 밀가루를 추가로 첨가할 수 있다. 이 때 밀가루는 커피박, 톱밥 및 낙엽 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 10 중량부의 양으로 첨가할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, flour may be additionally added to the solid medium when mixing coffee meal and sawdust. In this case, the flour may be added in an amount of 5 to 10 parts by weight based on the total weight of the mixture of coffee meal, sawdust and fallen leaves.
본 발명에서 고체배지를 형성함에 있어 커피박, 톱밥 및 낙엽을 작게 파쇄하거나 분쇄하고 또 물이 스며들게 하는 것, 및 배지밀도가 높게 압축하는 것은 유기물로 이용되는 고체배지에 영양분의 집적도를 높이기 위함이고, 이는 최종 포장재의 강성 향상에 기여한다. In the present invention, in forming a solid medium, coffee meal, sawdust, and fallen leaves are crushed or pulverized to a small extent, and water is impregnated, and the medium density is compressed to increase the concentration of nutrients in the solid medium used as organic matter. , This contributes to improving the rigidity of the final packaging material.
본 발명에서 사용한 버섯종균은 액체 버섯종균이다. 고체버섯종균은 접종하기 어렵고 접종한 후에 많은 쓰레기를 남기기 때문에 사용하지 않았고, 액체종균 배양장치에서 만들어진 액체 버섯종균을 사용하여서 접종을 행한 것이다. The mushroom spawn used in the present invention is a liquid mushroom spawn. Solid mushroom spawn was not used because it was difficult to inoculate and left a lot of garbage after inoculation, and inoculation was performed using liquid mushroom spawn made in a liquid spawn culture device.
본 발명의 친환경 포장재의 제조공정에 따라 작업이 이루어지는 공간인 각 재배실에는 온도센서, 습도센서, 조도센서를 포함하는 다수의 센서가 선택적으로 설치되며, 각 재배실마다 미리 프로그램화된 표준값으로부터 소정의 오차범위를 벗어난 부적합한 센싱값이 감지될 경우에는 각 재배실의 일측에 위치한 램프를 점등시키거나, 관리자의 스마트기기로 알람음을 송출하여 작업자가 인지할 수 있도록 하는 것을 더 포함할 수 있다. In each cultivation room, which is a space where work is performed according to the manufacturing process of the eco-friendly packaging material of the present invention, a plurality of sensors including a temperature sensor, a humidity sensor, and an illuminance sensor are selectively installed. When an inappropriate sensing value out of the error range of is detected, a lamp located at one side of each cultivation room is turned on, or an alarm sound is transmitted to a smart device of the manager so that the worker can recognize it.
본 발명에서는 유기물로 사용한 고체배지의 가운데 부분 즉 심부(深部)에 액체 버섯종균을 접종하고 배양한 결과, 고체배지 전체에 버섯균사체가 생장되었음을 확인할 수 있었다. In the present invention, as a result of inoculating and culturing the liquid mushroom spawn in the middle, that is, the core, of the solid medium used as an organic substance, it was confirmed that the mushroom mycelium was grown in the entire solid medium.
고체배지의 버섯균사체의 초기 생장은 비교적 빠르게 이루어지지만 고체배지 전체적으로 균사체가 생장하는 것은 대략 15~30일 정도의 시간이 소요된다. 고체배지 속에서 버섯균사체의 생장이 유리하도록 하기 위해서는, 10~25℃의 온도와 90~95%의 습도를 유지하도록 하는 배양기에서의 배양환경조성이 필요하다. The initial growth of the mushroom mycelium in the solid medium occurs relatively quickly, but it takes about 15 to 30 days for the mycelium to grow throughout the solid medium. In order to promote the growth of mushroom mycelium in a solid medium, it is necessary to create a culture environment in an incubator to maintain a temperature of 10 to 25°C and a humidity of 90 to 95%.
또한, 본 발명에서는 버섯종균이 고체배지에 생장 및 번식하여서 마치 식물 뿌리처럼 배지 전체에 골고루 침투되어 서로 엉커진 버섯균사체를 형성할 수 있도록 생장기간을 부여하되 자실체 생장 이전까지의 생장기간을 일 예시로서 부여한다. In addition, in the present invention, a growth period is given so that mushroom spawns grow and propagate in a solid medium so that they can evenly penetrate the entire medium like plant roots to form tangled mushroom mycelium, but the growth period before the growth of fruiting bodies is illustrated as an example. Is given as.
또한 본 발명의 다른 예시로서 번식력이 좋은 버섯균사체가 고체배지에 골고루 엉켜진 다음 자실체가 생길 때까지도 생장기간을 부여하는 것이다. In addition, as another example of the present invention, the mushroom mycelium having good fertility is evenly entangled in the solid medium, and then the growth period is given until the fruiting body is formed.
본 발명에서는 배지에 골고루 생장된 버섯균사체는 포장재의 배지 내에서 서로를 붙잡아주는 접착제 역할을 한다.In the present invention, the mushroom mycelium grown evenly on the medium serves as an adhesive that holds each other in the medium of the packaging material.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 버섯균사체의 생장속도는, 『느타리버섯 > 새송이버섯 > 목이버섯 > 제주쓴맛그물버섯 > 꽃송이버섯 > 수원그물버섯 > 암회색광대버섯』의 순으로 나타났다.According to one embodiment of the present invention, the growth rate of the mushroom mycelium was found in the order of "Oyster mushroom> New pine mushroom> Wood ear mushroom> Jeju bitter net mushroom> Blossom mushroom> Suwon net mushroom> Dark gray clown mushroom".
본 발명에 따르면, 버섯균사체의 고제배지 생장실험에 있어, 접종후 4~5일부터는 잘게 부순 낙엽에 흰색의 버섯균사체가 자라기 시작했으며, 고체배지의 가운데 부분에서 균사체가 형성되어 배지 전체적으로 균사체가 퍼져 나가는 것을 확인할 수 있었다.According to the present invention, in the growth test of the mushroom mycelium, the white mushroom mycelium began to grow on the finely crushed fallen leaves from 4 to 5 days after inoculation, and the mycelium was formed in the middle of the solid medium to spread the mycelium throughout the medium. I was able to confirm that it was going out.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법의 단계 (S2) 이전에는 종균 접종 전 종균 접종기와 접종장소를 에탄올을 포함하는 살균제로 소독하고, 종균 접종 후 접종실 내부에 설치된 UV 조사기를 이용하여 내부의 잡균을 제거하는 살균단계를 추가로 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, before the step (S2) of the method for manufacturing an eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention, before the seed inoculation, the seed inoculum and the inoculation site are sterilized with a disinfectant containing ethanol, and after the seed inoculation It may further include a sterilization step of removing various germs inside using a UV irradiator installed inside the inoculation chamber.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 친환경 포장재의 제조방법에서 단계 (S2)에서는 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 버섯종균을 접종한 다음 10 내지 25℃의 온도 및 90 내지 95%의 습도를 유지하는 배양환경에서 버섯 균사체를 번식 생장시킨다. 이 때 폐배지 분쇄물이 오염되지 않게 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮는다. 만일 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮지 않게 되면 곰팡이에 의한 오염으로 인해 내열단열재로서 사용하기가 부적합할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in step (S2) in the manufacturing method of an eco-friendly packaging material, mushroom spawn is inoculated into the core of the sterilized medium filled in the mold for medium, and then the temperature of 10 to 25°C and 90 to 95% of the Mushroom mycelium is propagated and grown in a cultured environment that maintains humidity. At this time, cover the mold for the culture medium so that the pulverized waste medium is not contaminated. If the lid is not covered on the mold for medium, it may be unsuitable for use as a heat-resistant insulating material due to contamination by mold.
본 발명에 따라 친환경 포장재로 사용될 버섯균사체가 자란 배지는 버섯균사체가 커피박과 톱밥이나 낙엽 등의 영양물질과 엉켜서 비교적 단단한 조직을 만들었으며, 이 때의 버섯 균사체가 자란 배지의 수분함량이 65~75중량%이 되었다. In the medium grown with mushroom mycelium to be used as an eco-friendly packaging material according to the present invention, the mushroom mycelium was entangled with nutrients such as coffee meal, sawdust, and fallen leaves to create a relatively hard tissue.At this time, the moisture content of the medium grown with the mushroom mycelium was 65~ It became 75% by weight.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 친환경 포장재의 제조방법에서 단계 (S3)에서는 배지용 성형틀의 배지 속에서 번식된 버섯 균사체를 100 내지 150℃에서 1 내지 3시간 동안 건조시킨 후 냉각하고, 건조된 배지를 압축기를 이용하여 압축 성형하여 포장재를 제조할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in step (S3) in the manufacturing method of an eco-friendly packaging material, the mushroom mycelium propagated in the medium of the mold for medium is dried at 100 to 150° C. for 1 to 3 hours and then cooled, The dried medium can be compression-molded using a compressor to manufacture a packaging material.
건조공정에서 사용할 수 있는 방법으로는 자연건조방식이나 급속건조 방식이 있으며 두 건조방식을 겸용도 할 수 있고, 다수차에 걸친 건조도 가능하다. 급속건조방식에는 마이크로파(전자파)를 이용한 분자진동 마찰열에 의한 건조, 근적외선 열이나 원적외선 열을 이용한 건조, 훈증열 건조, 일반 히터열 건조, 온풍건조기 등이 있다. Methods that can be used in the drying process include natural drying or rapid drying, and both drying methods can be used together, and drying over multiple times is also possible. Rapid drying methods include drying by molecular vibration frictional heat using microwaves (electromagnetic waves), drying using near-infrared heat or far-infrared heat, fumigation heat drying, general heater heat drying, and hot air dryer.
본 발명의 버섯균사체를 활용한 친환경 포장재는 내구성(내압력성)이 스티로폼과 성능이 비슷하거나 오히려 더 우수함을 확인하였으며, 생분해가 가능하다는 이점이 있다. The eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention has been confirmed that the durability (pressure resistance) is similar to or rather superior to the styrofoam, and has the advantage that biodegradation is possible.
본 발명에 따르면, 버섯 균사체를 폐기되는 성분인 커피박, 톱밥 및 낙엽을 혼합한 고체배지를 이용하여 배양함으로써 버섯 균사체가 엉기게 하는 성질을 이용하여 인장강도, 전단강도, 내압력성 및 내열성과 같은 내구성이 증대된 친환경 포장재를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재는 생분해가 가능하여 폐기가 용이하며 환경오염을 시키지 않는 친환경 포장재로 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.According to the present invention, by culturing the mushroom mycelium using a solid medium mixed with coffee meal, sawdust, and fallen leaves, which are discarded ingredients, the mushroom mycelium is entangled using the properties of tensile strength, shear strength, pressure resistance, and heat resistance. It is possible to manufacture eco-friendly packaging materials with increased durability. In addition, it is expected that the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention can be biodegradable, so it is easy to dispose of, and can be very usefully used as an eco-friendly packaging material that does not pollute the environment.
도 1은 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 인장강도를 일반 스티로폼과 비교하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 전단강도를 일반 스티로폼과 비교하여 나타낸 것이다. Figure 1 shows the tensile strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention in comparison with general styrofoam.
Figure 2 shows the shear strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention in comparison with general styrofoam.
이하에서는, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예를 기재한 것이며, 하기 실시예에 기재된 사항에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되어 해석되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples describe a preferred specific example of the present invention, and the scope of the present invention is not limited and interpreted by the matters described in the following examples.
<실시예 1> 버섯 균사체를 이용한 포장재 제조<Example 1> Preparation of packaging material using mushroom mycelium
커피박, 참나무 낙엽은 잘게 분쇄하고, 커피박과 소나무 톱밥 및 참나무 낙엽을 2:1:1의 중량비로 혼합하고 수조에 투입하여 수분이 흡수되도록 하였다. 이어서, 배지용 성형틀에 채워 넣고 꾹꾹 밟아서 밀도를 조밀하게 조성하고, 100 내지 50℃ 온도범위로 수십분 간의 가열로 멸균하여서 고제배지를 제조하였다. 이 때 배지용 성형틀이 놓이는 작업대는 무균작업대가 되도록 알코올 등으로 소독을 하고 자외선램프로 살균작업을 수행하였다. Coffee meal, oak leaves were pulverized finely, coffee meal, pine sawdust, and oak leaves were mixed at a weight ratio of 2:1:1 and put into a water tank to allow moisture to be absorbed. Subsequently, it was filled in a mold for medium, and the density was densely formed by stepping on it, and sterilized by heating at a temperature range of 100 to 50°C for several tens of minutes to prepare a solid medium. At this time, the workbench on which the mold for the medium was placed was sterilized with alcohol to become a sterile workbench, and sterilization was performed with an ultraviolet lamp.
이어서, 상기 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 느타리 버섯종균을 접종한 다음 10 내지 25℃의 온도 및 90 내지 95%의 습도를 유지하는 배양환경에서 버섯 균사체를 15 내지 20일 동안 번식 생장시켰다. 이 때의 버섯 균사체가 자란 배지의 수분함량은 65~75중량%이었다.Then, after inoculating the oyster mushroom spawn in the deep part of the sterilized medium filled in the mold for the medium, the mushroom mycelium is propagated and grown for 15 to 20 days in a culture environment maintaining a temperature of 10 to 25°C and a humidity of 90 to 95%. Made it. The moisture content of the medium in which the mushroom mycelium was grown at this time was 65 to 75% by weight.
이어서, 번식된 버섯 균사체를 120℃에서 2시간 동안 열풍 건조시킨 후 냉각하고, 건조된 배지를 압축기를 이용하여 압축 성형하여 포장재를 제조하였다. Subsequently, the propagated mushroom mycelium was dried with hot air at 120° C. for 2 hours and then cooled, and the dried medium was compression-molded using a compressor to prepare a packaging material.
<시험예 1> 밀도 측정<Test Example 1> Density measurement
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 밀도를 비교한 결과는 하기 표 1과 같다.The results of comparing the density of the eco-friendly packaging material using the general styrofoam and the mushroom mycelium of the present invention are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 보듯이, 평균적으로 균사체 포장재의 밀도가 스티로폼보다 약 10배정도 밀도가 큰 것을 확인 할 수 있었다. As shown in Table 1, on average, it was confirmed that the density of the mycelium packaging material was about 10 times higher than that of Styrofoam.
<시험예 2> 인장강도 측정<Test Example 2> Tensile strength measurement
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 인장강도(한 쪽을 고정시키고 다른 한 쪽을 잡아당겼을 때 재료가 절단되는 최소의 힘(N) 평균값)을 측정한 결과는 도 1에 나타내었다. The result of measuring the tensile strength (the minimum force (N) average value at which the material is cut when one side is fixed and the other is pulled) of the eco-friendly packaging material using the general styrofoam and the mushroom mycelium of the present invention is shown in FIG. I got it.
도 1은 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 인장강도를 일반 스티로폼과 비교하여 나타낸 것이다. 여기에서 보듯이, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 인장강도가 일반 스티로폼에 비하여 강하였다.Figure 1 shows the tensile strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention in comparison with general styrofoam. As shown here, the tensile strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention was stronger than that of general styrofoam.
<시험예 3> 전단강도 측정<Test Example 3> Shear strength measurement
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 전단강도(한 쪽을 고정시키고 다른 한 쪽을 수직된 방향으로 굽혔을 때 재료가 절단되는 최소의 힘(N) 평균값)을 측정한 결과는 도 2에 나타내었다. The result of measuring the shear strength (average of the minimum force (N) at which the material is cut when one side is fixed and the other side bent in a vertical direction) of the eco-friendly packaging material using the general styrofoam and the mushroom mycelium of the present invention is shown in Fig. It is shown in 2.
도 2는 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 전단강도를 일반 스티로폼과 비교하여 나타낸 것이다. 여기에서 보듯이, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 전단강도가 일반 스티로폼에 비하여 강하였다.Figure 2 shows the shear strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention in comparison with general styrofoam. As shown here, the shear strength of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention was stronger than that of general styrofoam.
<시험예 4> 내압력성 측정<Test Example 4> Measurement of pressure resistance
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 내압력성을 비교한 결과, 스티로폼은 스티로폼의 압력은 4,900Pa의 압력을 견디었고, 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재는 5,096Pa의 압력을 견딤을 확인하였다. As a result of comparing the pressure resistance of the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention with general styrofoam, the pressure of the styrofoam withstands a pressure of 4,900Pa, and the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium of the present invention has a pressure of 5,096Pa. The endurance was confirmed.
<시험예 5> 내열성 측정<Test Example 5> Measurement of heat resistance
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 내열성을 비교 실험을 한 결과, 스티로폼은 3분 동안에 전체의 1/3정도가 열에 의해 파괴가 되었고, 본 발명의 본 발명의 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재는 전혀 파괴되지 않았다. As a result of a comparative experiment on the heat resistance of the eco-friendly packaging material using the general styrofoam and the mushroom mycelium of the present invention, about 1/3 of the entire styrofoam was destroyed by heat in 3 minutes, and the eco-friendly environment using the mushroom mycelium of the present invention of the present invention The packaging was not destroyed at all.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재는 유기폐기물을 가공하여 제작함으로써 경제적이고 친환경적인 생분해성 자재로 이용될 수 있을 것으로 기대된다. Therefore, it is expected that the eco-friendly packaging material using the mushroom mycelium according to the preferred embodiment of the present invention can be used as an economical and eco-friendly biodegradable material by processing organic waste.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents to the claims.
Claims (7)
(S1) 커피박과 톱밥 및 낙엽을 1:1:1 내지 3:1:1 중량비로 혼합한 고체배지를 형성하여 배지용 성형틀에 채워 넣고 멸균하는 단계;
(S2) 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 버섯종균을 접종한 다음 10 내지 25℃의 온도 및 90 내지 95%의 습도를 유지하는 배양환경에서 버섯 균사체를 번식 생장시키는 단계; 및
(S3) 배지용 성형틀의 배지 속에서 번식된 버섯 균사체를 100 내지 150℃에서 1 내지 3시간 동안 건조시킨 후 냉각하고, 건조된 배지를 압축기를 이용하여 압축 성형하여 포장재를 제조하는 단계.Method for producing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium, characterized in that it comprises the following steps:
(S1) forming a solid medium in which coffee foil, sawdust, and fallen leaves are mixed in a weight ratio of 1:1:1 to 3:1:1, filling it into a mold for medium, and sterilizing it;
(S2) inoculating the mushroom spawn in the deep part of the sterilized medium filled in the mold for the medium, and then breeding and growing the mushroom mycelium in a culture environment maintaining a temperature of 10 to 25°C and a humidity of 90 to 95%; And
(S3) A step of manufacturing a packaging material by drying the mushroom mycelium propagated in the medium of the molding mold for medium for 1 to 3 hours at 100 to 150°C, cooling, and compression molding the dried medium using a compressor.
상기 단계 (S1)에서 고체배지가 커피박과 톱밥 및 낙엽의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 10 중량부의 밀가루가 추가로 첨가된 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법.The method of claim 2,
In the step (S1), 5 to 10 parts by weight of flour are additionally added to the solid medium based on the total weight of coffee meal, sawdust, and fallen leaves.
상기 단계 (S2) 이전에 종균 접종 전 종균 접종기와 접종장소를 에탄올을 포함하는 살균제로 소독하고, 종균 접종 후 접종실 내부에 설치된 UV 조사기를 이용하여 내부의 잡균을 제거하는 살균단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법.The method of claim 2,
Before the step (S2), before the seed inoculation, the seed inoculum and the inoculation site are sterilized with a disinfectant containing ethanol, and after the seed inoculation, a sterilization step of removing internal bacteria using a UV irradiator installed inside the inoculation room is further included. Method for producing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium, characterized in that.
상기 버섯은 암회색광대버섯(Amanita porphyria), 목이버섯(Auricularia auricula-judae), 수원그물버섯(Boletus auripes), 느타리버섯(Pleurotus ostreatus), 꽃송이버섯(Sparassis crispa (Wulf.) Fr.), 제주쓴맛그물버섯((Tylopilus neofelleus) Hongo) 및 새송이버섯(Pleurotus eryngii(De Candolle ex Fries) Quel)으로 이루어진 군에서 선택된 버섯인 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법.The method of claim 2,
The mushrooms include Amanita porphyria, Auricularia auricula-judae, Boletus auripes, Pleurotus ostreatus, Sparassis crispa (Wulf.) Fr.), Jeju bitter taste. A method of manufacturing an eco-friendly packaging material using mushroom mycelium, characterized in that it is a mushroom selected from the group consisting of net mushrooms ((Tylopilus neofelleus) Hongo) and king pine mushrooms (Pleurotus eryngii (De Candolle ex Fries) Quel).
상기 톱밥은 소나무, 참나무 또는 이의 혼합 톱밥인 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법.The method of claim 2,
The sawdust is a method of manufacturing an eco-friendly packaging material using a mushroom mycelium, characterized in that the sawdust is pine, oak or mixed sawdust.
상기 낙엽은 소나무, 참나무 및 단풍나무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 낙엽인 것을 특징으로 하는 버섯 균사체를 이용한 친환경 포장재의 제조방법.The method of claim 2,
The fallen leaves are one or more fallen leaves selected from the group consisting of pine, oak and maple.
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