KR20230156655A - 식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 - Google Patents
식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230156655A KR20230156655A KR1020230057635A KR20230057635A KR20230156655A KR 20230156655 A KR20230156655 A KR 20230156655A KR 1020230057635 A KR1020230057635 A KR 1020230057635A KR 20230057635 A KR20230057635 A KR 20230057635A KR 20230156655 A KR20230156655 A KR 20230156655A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mycelium mat
- leather
- tannin
- mycelium
- mat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 125000004402 polyphenol group Chemical group 0.000 title 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims abstract description 45
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims abstract description 45
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 22
- 235000017399 Caesalpinia tinctoria Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 claims abstract description 15
- 241001424341 Tara spinosa Species 0.000 claims abstract description 8
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 19
- 241000388430 Tara Species 0.000 claims description 19
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 13
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 13
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 13
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 13
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 8
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 4
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 4
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene glycerol Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 4
- KJPRLNWUNMBNBZ-QPJJXVBHSA-N (E)-cinnamaldehyde Chemical compound O=C\C=C\C1=CC=CC=C1 KJPRLNWUNMBNBZ-QPJJXVBHSA-N 0.000 claims description 3
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 claims description 3
- 244000247812 Amorphophallus rivieri Species 0.000 claims description 3
- 235000001206 Amorphophallus rivieri Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000855 Fucoidan Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims description 3
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002752 Konjac Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 3
- ZNOZWUKQPJXOIG-XSBHQQIPSA-L [(2r,3s,4r,5r,6s)-6-[[(1r,3s,4r,5r,8s)-3,4-dihydroxy-2,6-dioxabicyclo[3.2.1]octan-8-yl]oxy]-4-[[(1r,3r,4r,5r,8s)-8-[(2s,3r,4r,5r,6r)-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-sulfonatooxyoxan-2-yl]oxy-4-hydroxy-2,6-dioxabicyclo[3.2.1]octan-3-yl]oxy]-5-hydroxy-2-( Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](OS([O-])(=O)=O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H]2OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]1[C@H]([C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]3[C@@H]4OC[C@H]3O[C@H](O)[C@@H]4O)[C@@H]1O)OS([O-])(=O)=O)[C@@H]2O ZNOZWUKQPJXOIG-XSBHQQIPSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940117916 cinnamic aldehyde Drugs 0.000 claims description 3
- KJPRLNWUNMBNBZ-UHFFFAOYSA-N cinnamic aldehyde Natural products O=CC=CC1=CC=CC=C1 KJPRLNWUNMBNBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HGVHMIAKUYLQLL-UHFFFAOYSA-N ethene;propane-1,2,3-triol Chemical compound C=C.OCC(O)CO HGVHMIAKUYLQLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 claims description 3
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000252 konjac Substances 0.000 claims description 3
- 235000010485 konjac Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000171 lavandula angustifolia l. flower oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 3
- 229950008882 polysorbate Drugs 0.000 claims description 3
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims description 3
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 3
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 7
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 54
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 48
- ABUKTBFSGLUCCG-YGKCYCOQSA-N (3r)-4-[3-[3,4-dihydroxy-5-(3,4,5-trihydroxybenzoyl)oxybenzoyl]oxy-4,5-dihydroxybenzoyl]oxy-1-hydroxy-3,5-bis[(3,4,5-trihydroxybenzoyl)oxy]cyclohexane-1-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C1OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(C(=O)O)(O)CC1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ABUKTBFSGLUCCG-YGKCYCOQSA-N 0.000 description 26
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 14
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 14
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Chinese gallotannin Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 description 6
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 6
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 6
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 239000001965 potato dextrose agar Substances 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 5
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTOWJTPBPWTSMK-UHFFFAOYSA-N 4-morpholin-4-ylbutane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCCN1CCOCC1 VTOWJTPBPWTSMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XMOCLSLCDHWDHP-IUODEOHRSA-N epi-Gallocatechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@H]2O)=CC(O)=C(O)C(O)=C1 XMOCLSLCDHWDHP-IUODEOHRSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 4
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCN1CCOCC1 DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XCBLFURAFHFFJF-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2-hydroxyethyl)azaniumyl]-2-hydroxypropane-1-sulfonate Chemical compound OCCN(CCO)CC(O)CS(O)(=O)=O XCBLFURAFHFFJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 3
- JOCBASBOOFNAJA-UHFFFAOYSA-N N-tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonic acid Chemical compound OCC(CO)(CO)NCCS(O)(=O)=O JOCBASBOOFNAJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 239000007992 BES buffer Substances 0.000 description 2
- 239000007989 BIS-Tris Propane buffer Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241001070941 Castanea Species 0.000 description 2
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 description 2
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 2
- XMOCLSLCDHWDHP-UHFFFAOYSA-N L-Epigallocatechin Natural products OC1CC2=C(O)C=C(O)C=C2OC1C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 XMOCLSLCDHWDHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007993 MOPS buffer Substances 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- DZYNKLUGCOSVKS-UHFFFAOYSA-N epigallocatechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3cc(O)c(O)c(O)c3 DZYNKLUGCOSVKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229920002824 gallotannin Polymers 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003307 slaughter Methods 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVMZZBTOYKSC-UHFFFAOYSA-N 1-amino-4-hydroxybutane-2-sulfonic acid Chemical compound NCC(S(O)(=O)=O)CCO LEVVMZZBTOYKSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJTVSSFTXWNIRG-UHFFFAOYSA-N 2-[bis(2-hydroxyethyl)amino]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+](CCO)CCS([O-])(=O)=O AJTVSSFTXWNIRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011468 Albizia julibrissin Nutrition 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 description 1
- 241000316316 Fomitella Species 0.000 description 1
- 241001475335 Ganoderma sp. Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 241000123247 Inonotus Species 0.000 description 1
- 240000005852 Mimosa quadrivalvis Species 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 235000017343 Quebracho blanco Nutrition 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- 241000065615 Schinopsis balansae Species 0.000 description 1
- 239000007994 TES buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002770 condensed tannin Polymers 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229920001461 hydrolysable tannin Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005935 nucleophilic addition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 description 1
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/02—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with cellulose derivatives
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2207/00—Treatments by energy or chemical effects
- D06N2207/06—Treatments by energy or chemical effects using liquids, e.g. water
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2209/00—Properties of the materials
- D06N2209/10—Properties of the materials having mechanical properties
- D06N2209/103—Resistant to mechanical forces, e.g. shock, impact, puncture, flexion, shear, compression, tear
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Mycology (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Treatment And Processing Of Natural Fur Or Leather (AREA)
Abstract
본 발명은 동물가죽 및 석유화학 기반 합성 고분자를 이용한 인조가죽을 대체할 수 있는 친환경 소재인 버섯의 균사체(mycelium)을 이용한 가죽 소재의 제조에서 효과적인 가교반응을 하기 위한 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 pH가 조절된 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌을 이용하여 균사체 매트를 효과적으로 가교반응 시켜 가죽으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 동물가죽 및 석유화학 기반 합성 고분자를 이용한 인조가죽을 대체할 수 있는 친환경 소재인 버섯의 균사체(mycelium)을 이용한 가죽 소재의 제조에서 효과적인 가교반응을 하기 위한 방법에 관한 기술로서, 구체적으로는 pH가 조절된 식물성 탄닌을 이용하여 균사체 매트를 효과적으로 가교반응 시켜 가죽으로 제조하는 방법에 관한 기술이다.
세계적으로 가죽에 대한 선호도와 소요량이 늘어나고 있지만 소비자들의 도덕적인 소비에 대한 눈높이가 함께 높아짐에 따라 가죽을 얻기 위한 과정에서 광범위한 살육과 환경파괴가 없는 대체가죽(인조가죽)에 대한 요구도가 높아지고 있다.
하지만 인공가죽의 질감이 천연가죽과 차이가 많아 소비자 눈높이를 맞추기 위한 성형공정 과정이 까다로워지면서 염색 및 접착을 통한 가공성형 공정이 늘어나 제조공정 비용이 급격히 증가하고 석유기반 폴리머를 사용하는 제조부터 분해가 잘 되지 않아 재활용이 불가능하여 산업 쓰레기로 폐기될 때까지 전 공정 내에서 심각한 환경오염이 발생하는 등 여러가지 문제에 직면하고 있다.
이에 동물가죽 및 기존 인조가죽을 대체할 수 있는 새로운 소재를 가지고 환경적이며, 윤리적인 가죽 제조에 대한 제조방법 개발이 시급한 실정이다.
상기와 같은 실정에서 동물가죽과 같은 천연 가죽을 대체할 수 있는 식물의 섬유질, 버섯, 실리콘 등과 같은 소재를 통한 가죽의 제조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만 상기와 같은 대체 소재를 산업적으로 이용하기 위해서는 가죽의 추가적인 가교제(cross-linker)나 가소제(plasticizer) 등을 이용하여 물리적 강도, 유연성, 내구성을 강화시키기 위한 연구가 필요하다.
본 발명의 목적은 동물가죽 및 석유화학 기반 합성 고분자를 이용한 인조가죽을 대체할 수 있는 친환경 소재인 버섯의 균사체(mycelium)을 이용하면서, 물리적 강도, 유연성, 내구성이 향상된 가죽 소재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌(tannin)을 포함하는 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물을 제공하며, 상기 탄닌(tannin)의 pH는 7.5 내지 11.5인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄닌(tannin)의 pH는 8 내지 11인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄닌(tannin)의 pH는 9 내지 10인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 균사체 매트를 불활성화 시키는 제1 단계; 상기 균사체 매트에 다당류 용액이 침투하도록 하는 제2 단계; 및 상기 다당류 용액이 침투된 균사체 매트에 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌을 포함하는 용액이 침투하도록 하는 제3 단계;를 포함하는, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 상기 다당류 용액은 키토산(chitosan), 카파-카라기난(k-carrageenan), 아이오타-카라기난(I-carrageenan), 람다-카라기난(L-carrageenan), 구아검(Guar gum), 잔탄(xanthan), 아라비아 검(Gum Arabic), 펙틴(pectin), 펩톤(peptone), 곤약(konjac), 덱스트란(dextran), 헤파린(heparin) 및 후코이단(fucoidan)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄닌(tannin)의 pH 조절에 사용하기 위한 완충제는 수산화칼륨(KOH), 수산화소듐(NaOH), 탄산수소소듐(NaHCO3), bis-tris propane 완충제, BES 완충제(N,N-bis(2-hydroxyethyl)-2-aminoethanesulfonic acid), MOPS 완충제(3-(N-morpholino)propanesulfonic acid), HEPES 완충제(2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid), TES 완충제(N-Tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonicd acid), MOBS 완충제(4-(N-Morpholino)butanesulfonic acid), TRIS 완충제(Tris(hydroxymethyl)aminomethane), DIPSO 완충제(3-(N,N-Bis[2-hydroxyethyl]amino)-2-hydroxypropanesulfonic acid), PBS 완충제(Phosphate-buffered saline) 및 글라이신(glycine)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제3 단계 이후, 균사체 매트를 가소제 용액으로 가소 처리하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가소제 용액은 에틸렌 글리콜(ehylene glycol), 에틸렌 글리세롤(ehylene glycerol), 글리세롤(glycerol), 폴리에틸렌글리콜(polyehylene glycerol, PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol, PPG), 폴리소르베이트(Polysorbate), 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 라벤더 오일 (lavender oil), 피마자 오일 (castor oil), 및 시남알데하이드(cinnamaldeyde)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 식물성 탄닌을 이용하여 균사체 매트를 효과적으로 가교반응시킴으로써, 친환경적이면서도, 인장강도, 유연성, 내구성 등 물리적 특성이 향상된 균사체 매트 기반의 가죽을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 균사체 매트를 이용한 가죽 샘플의 인장강도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 균사체 매트를 이용한 가죽 샘플의 인장신율 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 균사체 매트를 이용한 가죽을 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 tara tannin과 pH 를 조절한 tara tannin으로 가교한 균사체 매트에 관한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 균사체 매트를 이용한 가죽 샘플의 인장신율 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 균사체 매트를 이용한 가죽을 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 tara tannin과 pH 를 조절한 tara tannin으로 가교한 균사체 매트에 관한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌(tannin)을 포함하는 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물을 제공하며, 상기 탄닌(tannin)의 pH는 7.5 내지 11.5인 것을 특징으로 할 수 있다.
소비자들의 도덕적인 소비에 대한 눈높이가 함께 높아짐에 따라 가죽을 얻기 위한 과정에서 광범위한 살육과 환경파괴가 없는 대체가죽(인조가죽)에 대한 요구도가 높아지고 있다.
하지만 인공가죽의 질감이 천연가죽과 차이가 많아 성형공정 과정이 까다로워지고, 염색 및 접착을 통한 가공성형 공정이 늘어나 제조공정 비용이 급격히 증가하고 있다.
아울러, 석유기반 폴리머를 사용하는 제조부터 분해가 잘 되지 않아 재활용이 불가능하여 산업 쓰레기로 폐기될 때까지 전 공정 내에서 심각한 환경오염이 발생하는 등 여러가지 문제에 직면하고 있다.
식물성 탄닌은 자연계에 풍부한 식물성 폴리페놀 분자의 일종으로 자연계에 800 가지 이상의 종류가 존재한다. 탄닌은 수산화기(-OH)가 풍부하여 단백질을 응집시킬수 있다고 알려져 있으며, 분자량 3,000 Da 이하의 크기의 탄닌은 동물 피부의 섬유사 구조 내부로 침투할 수 있는 것으로 알려져 있다.
식물 유래 탄닌은 축합성 탄닌(condensed tannin), 가수분해성 탄닌(hydrolysable tannin)으로 나눌 수 있으며, 동물피혁의 가죽화에 흔히 이용되는 탄닌은 참나무(oak), 가문비나무피(spruce bark), 밤나무(chestnuts), 윌로우바크(willow bark), 발로네아(valonea), 미모사(mimosa), 타라(tara), 케브라초(quebracho) 등으로부터 추출된 탄닌을 이용할 수 있다.
이중 타라(tara) 추출물에는 약간의 축합성 탄닌, 갈로탄닌(gallotannin) 및 에피갈로카테킨(epigallocatechin)을 포함할 수 있으며, 이들 물질들을 통해 pKa 인근의 pH 에서의 산화를 통해 다양한 소재의 표면 개질을 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 에피갈로카테킨(epigallocatechin)의 pKa는 8 인근이고, 갈로탄닌(gallotannin)의 pKa는 6 인근이다.
본 발명자들은 상기와 같은 타라(tara) 추출물의 특성에 착안하여, 일반적으로 이용되는 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH를 조절함으로써, 균사체 매트 기반의 대체 가죽의 인장강도(tensile strength) 및 인장신율(tensile elongation)과 같은 물리적 특성을 향상시킨 균사체 매트(mat) 기반의 가죽 소재에 대한 본 발명을 완성하였다.
상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH는 7.5 내지 11.5, 바람직하게는 8~11, 더욱 바람직하게는 9~10 일 수 있다.
바람직한 구체예로서, 상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH는 8~9, 8~10, 8~11, 9~10, 9~11 또는 10~11 일 수 있다.
다른 바람직한 구체예로서, 상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH는 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4 또는 11.5 일 수 있다.
본 발명에서는 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH가 7.5~11.5가 되었을 때 가교반응이 최적화함을 확인하였고, 상기 최적화된 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌을 활용하여 균사체 매트를 활용하여 가죽을 제조하였을 때 인장강도 및 인장신율이 현저히 향상되었음을 확인하였다(실시예 1~3, 실험예 1 및 실험예 2).
본 발명은 균사체 매트를 불활성화 시키는 제1 단계; 상기 균사체 매트에 다당류 용액이 침투하도록 하는 제2 단계; 및 상기 다당류 용액이 침투된 균사체 매트에 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌을 포함하는 용액이 침투하도록 하는 제3 단계;를 포함하는, 균사체 매트를 가죽으로 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에서는 균사체 매트를 불활성화 하는 제1 단계 과정이 포함될 수 있고, 여기에는 멸균, 초음파 처리, 화학적 처리 등의 방법이 사용될 수 있다.
상기 멸균 방식은 멸균기(autoclave)를 이용하는 방식으로, 살아있는 균사체를 의학적으로 생물이 살 수 있는 최대 극한의 온도 119 ℃, 1.2 기압보다 높은 온도와 압력조건에서 멸균하는 방식일 수 있으며, 구체적으로 121 ℃, 1.5 기압에서 30 분간 멸균하여 균사체 매트를 불활성화 할 수 있다.
상기 초음파를 이용한 균사체 매트의 불활성화는 35~50Hz의 주파수 범위에서 살아있는 균사체를 증류수에 투입하고 2시간 동안 수행할 수 있다.
상기 화학적 처리 방식은 과산화수소(H2O2), 차아염소산소듐(NaClO), 수산화소듐(NaOH) 등을 이용하여 균사체 매트를 불활성화하는 방식일 수 있다.
상기 과산화수소 용액은 효소와 반응하여 활성산소 또는 산소 라디칼을 발생하여 세포벽이나 세포막을 녹일 수 있는 물질로, 3%의 과산화수소 용액은 의료용으로 흔히 쓰이고 있다.
본 발명에서의 과산화수소 용액을 이용하는 처리 방식에서 과산화수소의 농도는 과산화 수소 전체 용액 부피 대비 5~30%일 수 있으며, 균사체 매트를 1분~2시간 동안 25~60 ℃ 온도 조건에서 상기 용액에 침지하여 수행될 수 있다. 이때, 과산화수소의 농도는 전체 용액 부피 대비 10~30%라면 초음파 처리가 과산화수소 용액 처리 이전에 1시간 이상으로 수행되어야 한다.
상기 차아염소산소듐은 락스의 주 성분으로 알려져 있으며, 용도에 따라 희석하여 살균을 목적으로 사용될 수 있다.
본 발명에서의 차아염소산소듐 용액을 이용하는 처리 방식에서 차아염소산산소듐의 농도는 전체 용액 부피 대비 0~30% 일 수 있으며, 균사체 매트를 1분~2시간 동안 25~60 ℃ 온도 조건에서 상기 용액에 침지하여 수행될 수 있다. 이때, 균사체를 불활성화 하기 위해서는 차아염소산소듐이 5% 이상 포함된 용액을 이용하여 1시간 이상 초음파처리를 하여 침지하거나, 초음파 처리 없이는 5% 이상의 차아염소산소듐 용액에서 2시간 이상 침지하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 균사체 매트에 다당류 용액이 침투하도록 하는 제2 단계가 포함될 수 있는데, 여기에서 균사체의 키틴은 상대적으로 음이온을 띄고, 상기 다당류는 상대적으로 양이온을 띄므로, 상기 다당류는 정전기적 인력을 통해 균사체 매트를 가교하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 다당류 용액은 키토산(chitosan), 카파-카라기난(k-carrageenan), 아이오타-카라기난(I-carrageenan), 람다-카라기난(L-carrageenan), 구아검(Guar gum), 잔탄(xanthan), 아라비아 검(Gum Arabic), 펙틴(pectin), 펩톤(peptone), 곤약(konjac), 덱스트란(dextran), 헤파린(heparin) 및 후코이단(fucoidan)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 불활성화된 균사체 매트에 키토산(chitosan) 및 아디프산(adipic acid)을 침투시킬 수 있는데, 단순히 키토산 및 아디프산을 침투시킨 후 단순 건조한 후에 하는 가열 압착은 키토산의 아민기(amine group)와 아디프산의 카르복실기(carboxyl group) 사이에서 일어날 수 있는 결합인 아미드(amide) 결합을 통한 가교 처리(cross-linking)하기에는 부적합할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 다당류 용액이 침투된 균사체 매트에 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌을 포함하는 용액이 침투하도록 하는 제3 단계가 포함될 수 있다.
상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 갈롤기는 약염기성의 조건에서 산화가 일어나며 퀴논을 형성할 수 있으며, 산화된 갈롤기의 퀴논은 키토산과 균사체 매트에 포함되어 있는 친핵성 작용기(아민기, 티올기)와 반응하여 친핵성 첨가반응이 일어나거나 탈수축합 반응으로 이민결합 형성 등의 공유결합을 할 수 있다.
상기 제3단계에서 사용되는 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌을 포함하는 용액은 완충제 등을 이용하여 그 pH를 7.5 내지 11.5로 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH는 7.5 내지 11.5, 바람직하게는 8~11, 더욱 바람직하게는 9~10 일 수 있다.
상기 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌의 pH는 7.5~11.5인 것을 특징으로 할 수 있고, 조절된 pH가 7.5 미만일 경우에는 탄닌의 갈롤기의 산화를 통한 퀴논의 형성이 적어져 균사체의 가교 처리가 충분하기 못할 수 있고, 조절된 pH가 11.5를 초과할 경우에는 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌이 강한 염기성 조건에서 에스테르기(-COO-)가 끊어지면서 가교결합을 잃을 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같이 탄닌산의 pH가 7.5 내지 11.5의 범위에서 조절하여 가교반응을 최적화함으로써, 균사체 매트를 가죽으로 제조하였을 때 상기 범위에서 인장강도 및 인장신률이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있었다(실시예 1~3, 실험예 1 및 실험예 2).
상기 완충제는 수산화칼륨(KOH), 수산화소듐(NaOH), 탄산수소소듐(NaHCO3), bis-tris propane 완충제, BES 완충제(N,N-bis(2-hydroxyethyl)-2-aminoethanesulfonic acid), MOPS 완충제(3-(N-morpholino)propanesulfonic acid), HEPES 완충제(2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid), TES 완충제(N-Tris(hydroxymethyl)methyl-2-aminoethanesulfonicd acid), MOBS 완충제(4-(N-Morpholino)butanesulfonic acid), TRIS 완충제(Tris(hydroxymethyl)aminomethane), DIPSO 완충제(3-(N,N-Bis[2-hydroxyethyl]amino)-2-hydroxypropanesulfonic acid), PBS 완충제(Phosphate-buffered saline) 및 글라이신(glycine)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 가장 바람직하게는 수산화소듐(NaOH)이 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 pH를 변화시킬 수 있는 통상적으로 사용되는 완충제는 모두 사용 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 제3 단계 이후, 균사체 매트를 가소제 용액으로 가소 처리하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "가소제(plasticize)"는 물질의 점성을 줄이거나 소성을 줄이는 첨가제로써, 고분자의 연화점, 유리 전이점, 열적, 기계적 성질 등의 물리적 속성을 변화시키기 위해 추가되는 물질을 의미할 수 있으며, 플라스틱의 제조에 통상적으로 사용되는 물질일 수 있다.
또한, 상기 가소제 용액은 에틸렌 글리콜(ehylene glycol), 에틸렌 글리세롤(ehylene glycerol), 글리세롤(glycerol), 폴리에틸렌글리콜(polyehylene glycerol, PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol, PPG), 폴리소르베이트(Polysorbate), 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 라벤더 오일(lavender oil), 피마자 오일(castor oil), 및 시남알데하이드(cinnamaldeyde)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, pH가 조절된 타라(tara) 추출물로부터 유래한 탄닌을 포함하는 인조가죽 가교용 조성물을 사용하여 균사체 매트 기반의 가죽 샘플을 제조하였고, 제조한 가죽의 인장강도 및 인장신율을 측정하였다(실험예1, 실험예 2).
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예: 균사체 매트(mat)의 추출
<종균 배양>
PDA(potato dextrose agar)를 90 mm 페트리 디쉬(petri dish)에 분주하여 5분간 굳힌 후 PDA 배지를 준비하였다.
무균대에서 목질계 버섯(Ganoderma sp., Fomitella Sp. Inonotus sp. 등) 균사체의 절편을 잘라내 PDA 배지에 이식하여 28 ℃에서 7일간 배양기에서 배양하였다.
PDA 배지에서 배양한 균주의 절편을 크기가 10mm2가 되도록 5개로 잘라 YPDB(potato dextrose broth containing 0.5% yeast extract) 액체배지 500 mL에 접종하여 180 rpm으로 교반하면서, 25 ℃에서 7일간 종균을 배양하였다.
<액체 배양>
25 ℃에서 덱스트로스(dextrose) 40 g, 효모 추출물(yeast extract) 20 g 및 구아검(guar-gum) 20 g을 증류수 920mL에 혼합하여 영양성분 조성물을 준비하였다. 또한, 황산마그네슘(MgSO4) 0.5g, 탄산칼슘(CaCO3) 0.5g, 인산칼륨(KH2PO4) 0.5g 및 염화칼슘(CaCl2) 0.5g을 25℃에서 증류수 998mL에 용해하여 무기염류 조성물을 준비하였다.
상기 영양성분 조성물 및 무기염류 조성물을 혼합하고, 교반 장치(DAIHAN scientific, HT-120DX)를 통해 25 ℃에서 200rpm의 속도로 10분간 교반하여 2L의 배지 조성물을 준비하였다.
상기 배지 조성물을 멸균기(autoclave)를 통해 132℃에서 5kgf/cm2의 증기압으로 25분간 멸균하였고, 멸균된 배지 조성물을 25 ℃까지 냉각시켜 반액상 배지를 준비하고, 1/2밧드에 1000 mL까지 채워 넣었다.
상기 종균 배양 단계에서 25 ℃에서 7일간 배양된 종균을 포함하는 조성물 200 mL를 상기 반액상 배지 1000 mL에 접종한 후, 필터 및 통풍구가 있는 뚜껑을 덮어 28 ℃, 습도 90% 조건에서 4주간 암기에서 배양하였고, 살아있는 균사체 매트 300 g을 추출하였다.
실시예 1: 식물유래 탄닌을 활용한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조 - pH 8 조건
제조예에서 추출된 균사체 매트를 60 ℃ 조건에서 30% 과산화수소 400 mL에 침지하여, 60 ℃의 온도로 35 kHz로 2시간 동안 초음파 처리를 하였다.
25 ℃에서 키토산 8 g, 아디프산 8 g 및 증류수를 혼합하여 2%(w/v) 키토산 용액 400 mL를 제조한 후, 상기 키토산 용액에 상기 초음파 처리된 균사체 매트를 25 ℃에서 1일간 침지처리 하였다.
25 ℃에서 Tara tannin(Ormotan T社, SILVATEAM) 4 g을 증류수 400 mL과 혼합하여 Tara tannin 용액(농도: 10 g/L)을 제조하여 pH가 7임을 확인한 후, 수산화소듐(NaOH) 수 80 mg 과 혼합하여 pH를 8로 조절하였다.
이후, 상기 키토산 용액에 침지처리 된 균사체 매트를 상기 pH가 8로 조절된 Tara tannin 용액에 25 ℃에서 2시간 동안 침지하였다.
폴리에틸렌글리콜(poly-ethylene glycol, PEG) 60 mL을 증류수 340 mL과 25 ℃에서 혼합하여 15% 폴리에틸렌글리콜 용액 400 mL를 제조한 후, 상기 Tara tannin 용액에 침지 처리된 균사체 매트를 상기 제조된 15% 폴리에틸렌글리콜 용액 400 mL에 침지처리 하고, 25 ℃에서 6시간 동안 200 rpm으로 교반하였다.
상기 폴리에틸렌글리콜(poly-ethylene glycol, PEG) 용액에 침지 처리된 균사체 매트를 40 ℃에서 24시간 이상 건조하여 수분을 제거한 후 90 ℃에서 98 MPa의 압력으로 20초 동안 열 압착 장치(custom village, CDH-4050)를 이용하여 열 압착하여, 가로 25 cm, 세로 20 cm, 두께 0.3 cm인 균사 가죽을 제조하였다.
상기의 실험과정을 반복하여 가로 25 cm, 세로 20 cm, 두께 0.3 cm인 균사 가죽 샘플을 5개를 준비하였다.
실시예 2: 식물유래 탄닌을 활용한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조 - pH 9 조건
실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하되, Tara tannin 용액을 수산화소듐(NaOH) 0.8 g과 혼합하여 pH를 9로 조절한 것에 균사체 매트를 침지하였다.
실시예 3: 식물유래 탄닌을 활용한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조 - pH 11 조건
실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하되, Tara tannin 용액을 수산화소듐(NaOH) 2 g과 혼합하여 pH를 9로 조절한 것에 균사체 매트를 침지하였다.
비교예 1: 키토산 용액으로만 침지처리한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조
제조예에서 추출된 균사체 매트를 60 ℃ 조건에서 30% 과산화수소 400 mL에 침지하여, 60 ℃의 온도로 35 kHz로 2시간 동안 초음파 처리를 하였다.
25 ℃에서 키토산 8g, 아디프산 8g 및 증류수를 혼합하여 2% 키토산 용액 400 mL를 제조한 후, 상기 키토산 용액에 상기 초음파 처리된 균사체 매트를 25 ℃에서 1일간 침지처리 하였다.
폴리에틸렌글리콜(poly-ethylene glycol, PEG) 60 mL을 증류수 340 mL과 25 ℃에서 혼합하여 15% 폴리에틸렌글리콜 용액 400 mL를 제조한 후, 상기 키토산 용액에 침지 처리된 균사체 매트를 상기 제조된 15% 폴리에틸렌글리콜 용액 400 mL에 침지처리 하고, 25 ℃에서 6시간 동안 200rpm으로 교반하였다.
상기 폴리에틸렌글리콜(poly-ethylene glycol, PEG) 용액에 침지 처리된 균사체 매트를 40 ℃에서 24시간 이상 건조하여 수분을 제거한 후 90 ℃에서 98 MPa의 압력으로 20초 동안 열 압착 장치(custom village, CDH-4050)를 이용하여 열 압착하여, 가로 25 cm, 세로 20 cm, 두께 0.3 cm인 균사 가죽을 제조하였다.
상기의 실험과정을 반복하여 가로 25 cm, 세로 20 cm, 두께 0.3 cm인 균사 가죽 샘플을 5개를 준비하였다.
비교예 2: 식물유래 탄닌을 활용한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조 - pH 7 조건
실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하되, 수산화소듐(NaOH) 10 mg 과 혼합하여 pH를 7로 조절하는 과정으로 대체하였다.
비교예 3: 식물유래 탄닌을 활용한 균사체 매트 기반 대체가죽의 제조 - pH 12 조건
실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하되, 수산화소듐(NaOH) 4 g 과 혼합하여 pH를 12로 조절하는 과정으로 대체하였다.
실험예 1: 인장강도 측정
tara tannin을 이용한 균사체 매트 기반의 대체가죽 제조에 있어서, tara tannin의 pH를 조절하였을 때의 인장강도 향상을 확인하기 위해, 실시예 1~3, 비교예 1~3에서 제조된 균사 가죽 샘플의 인장강도를 측정하였다.
인장강도는 인장시험기(QMESYS 社)를 사용하여 실시예 1~3, 비교예 1~3에서 제조된 균사가죽 샘플을 인장시험기에 물려서 100mm/min으로 인장하여 가죽 샘플이 파단할 때의 최대 인장강도(N)을 구한 후, 실시예 1~3, 비교예 1~3에서 각 샘플 5개의 평균 인장강도 값을 구했고, 비교예 1의 평균 인장강도 값을 1로 하였을 때, 상대적인 인장강도의 크기를 하기의 표 1에 나타냈다.
그 결과, 표 1 및 도 1에 나타난 것과 같이, 키토산 용액으로만 침지처리(비교예 1)를 했거나, tara tannin의 pH를 7 또는 12로 조절(비교예 2, 비교예 3)한 것에 비하여, tara tannin의 pH를 8, 9 또는 11로 조절하였을 때(실시예 1~3)의 인장강도가 현저히 향상되었음을 확인할 수 있었다.
| 분류 | 침지처리 용액 조건 | 인장강도 (상대값) |
인장강도 (단위: N) |
| 실시예 1 | tara tannin의 pH를 8로 조절 | 1.56 | 218.21 |
| 실시예 2 | tara tannin의 pH를 9로 조절 | 1.64 | 235.19 |
| 실시예 3 | tara tannin의 pH를 11로 조절 | 1.60 | 229.15 |
| 비교예 1 | 키토산 용액에만 침지 | 1 | 143.22 |
| 비교예 2 | tara tannin의 pH를 7로 조절 | 0.91 | 130.54 |
| 비교예 3 | tara tannin의 pH를 12로 조절 | 0.63 | 89.93 |
실험예 2: 인장신율 측정
tara tannin을 이용한 균사체 매트 기반의 대체가죽 제조에 있어서, tara tannin의 pH를 조절하였을 때의 인장신율의 향상을 확인하기 위해, 실시예 또는 비교예에서 제조된 균사 가죽 샘플의 인장신율을 측정하였다.
인장신율은 각 분류군(하기의 표 2에 기재된 실시예 또는 비교예)의 균사 가죽 샘플을 5개씩 취하여 중앙에 표점을 표시하고 인장시험기(QMESYS 社)에 물리고(클램프 간격 40 mm) 인장속도 100 mm/min으로 인장하여 시험편이 파단할 때까지 최대 중량을 측정하였다. 인장신율은 아래 식 1에 따라서 계산하여 나타냈고, 각 샘플 5개의 평균 신율을 구하였다.
(식 1) L = (L1-L0)/L0 (L: 인장신율 %, L0: 시험전 표점간의 거리, L1: 시험후 파단할 때의 표점간 거리 또는 균사가죽의 표피 또는 기포가 파단된 때의 표점 간 거리)
비교예 1의 인장신율의 평균 인장신율 값을 1로 하였을 때, 상대적인 인장신율의 크기를 하기의 표 2에 나타냈다.
그 결과, 표 2 및 도 2에 나타난 것과 같이, 키토산 용액으로만 침지처리(비교예 1)를 했거나, tara tannin의 pH를 7 또는 12로 조절(비교예 2, 비교예 3)한 것에 비하여, tara tannin의 pH를 8, 9 또는 11으로 조절하였을 때(실시예 1~3)의 인장신율이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있었다.
| 분류 | 침지처리 용액 조건 | 인장신율 (상대값) |
인장신율 (단위: %) |
| 실시예 1 | tara tannin의 pH를 8로 조절 | 1.48 | 44.38 |
| 실시예 2 | tara tannin의 pH를 9로 조절 | 1.50 | 45.31 |
| 실시예 3 | tara tannin의 pH를 11로 조절 | 1.38 | 42.81 |
| 비교예 1 | 키토산 용액에만 침지 | 1 | 31.05 |
| 비교예 2 | tara tannin의 pH를 7로 조절 | 0.87 | 26.82 |
| 비교예 3 | tara tannin의 pH를 12로 조절 | 0.49 | 15.34 |
Claims (10)
- 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌(tannin)을 포함하는 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물로서,
상기 탄닌(tannin)의 pH는 7.5 내지 11.5인 것을 특징으로 하는, 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 탄닌(tannin)의 pH는 8 내지 11인 것을 특징으로 하는, 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 탄닌(tannin)의 pH는 9 내지 10인 것을 특징으로 하는, 균사체 매트(mat) 기반의 인조가죽 가교용 조성물. - 균사체 매트를 불활성화 시키는 제1 단계;
상기 균사체 매트에 다당류 용액이 침투하도록 하는 제2 단계; 및
상기 다당류 용액이 침투된 균사체 매트에 타라(Caesalpinia spinosa) 추출물에서 유래한 탄닌을 포함하는 용액이 침투하도록 하는 제3 단계;를 포함하는 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 단계의 상기 탄닌을 포함하는 용액은 pH는 7.5 내지 11.5인 것을 특징으로 하는, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 단계의 상기 탄닌을 포함하는 용액은 pH는 8 내지 11인 것을 특징으로 하는, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 다당류 용액은 키토산(chitosan), 카파-카라기난(k-carrageenan), 아이오타-카라기난(I-carrageenan), 람다-카라기난(L-carrageenan), 구아검(Guar gum), 잔탄(xanthan), 아라비아 검(Gum Arabic), 펙틴(pectin), 펩톤(peptone), 곤약(konjac), 덱스트란(dextran), 헤파린(heparin) 및 후코이단(fucoidan)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 균사체 매트를 불활성화 하는 것은 멸균, 초음파 처리, 또는 화학적 처리를 통해해서 수행되는 것을 특징으로 하는, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제3 단계 이후, 균사체 매트를 가소제 용액으로 가소 처리하는 제4 단계를 더 포함하는, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법. - 제9항에 있어서,
상기 가소제 용액은 에틸렌 글리콜(ehylene glycol), 에틸렌 글리세롤(ehylene glycerol), 글리세롤(glycerol), 폴리에틸렌글리콜(polyehylene glycerol, PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol, PPG), 폴리소르베이트(Polysorbate), 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 라벤더 오일 (lavender oil), 피마자 오일 (castor oil), 및 시남알데하이드(cinnamaldeyde)중 선택되는 어느 하나 이상인, 균사체 매트를 이용하여 가죽을 제조하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2023/006047 WO2023214798A1 (ko) | 2022-05-06 | 2023-05-03 | 식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220056142 | 2022-05-06 | ||
| KR20220056142 | 2022-05-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230156655A true KR20230156655A (ko) | 2023-11-14 |
Family
ID=88745203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230057635A KR20230156655A (ko) | 2022-05-06 | 2023-05-03 | 식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230156655A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190034121A (ko) | 2017-09-22 | 2019-04-01 | 모던 메도우 아이엔씨. | 재조합 효모 균주 |
| KR20210106643A (ko) | 2020-02-21 | 2021-08-31 | 정성돈 | 식물성 가죽용 가죽질감 형성 조성물과 이를 이용한 식물성 대체가죽 및 식물성 대체가죽 제조방법 |
-
2023
- 2023-05-03 KR KR1020230057635A patent/KR20230156655A/ko unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190034121A (ko) | 2017-09-22 | 2019-04-01 | 모던 메도우 아이엔씨. | 재조합 효모 균주 |
| KR20210106643A (ko) | 2020-02-21 | 2021-08-31 | 정성돈 | 식물성 가죽용 가죽질감 형성 조성물과 이를 이용한 식물성 대체가죽 및 식물성 대체가죽 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vandelook et al. | Current state and future prospects of pure mycelium materials | |
| US9499686B2 (en) | Bacterial cellulose based ‘green’ composites | |
| Asgher et al. | Bacterial cellulose-assisted de-lignified wheat straw-PVA based bio-composites with novel characteristics | |
| CN112714788A (zh) | 生产真菌产品的方法和由此制备的产品 | |
| Paul et al. | Mechanical, thermal and morphological properties of a bio-based composite derived from banana plant source | |
| CN101509025A (zh) | 细菌纤维素复合材料的制备方法 | |
| Re et al. | Biodegradation paths of Mater‐Bi®/kenaf biodegradable composites | |
| WO2023214798A1 (ko) | 식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 | |
| KR101400674B1 (ko) | 방사선 이용 생체분자 도입용 미생물 셀룰로오스 나노섬유 및 제조방법 | |
| Segovia et al. | Evaluating mold growth in tannin-resin and flax fiber biocomposites | |
| KR102595855B1 (ko) | pH가 조절된 탄닌산을 이용하여 균사체 매트를 가죽으로 제조하는 방법 | |
| CN101407794A (zh) | 漆酶诱导物和其在提高微生物产漆酶能力中的应用 | |
| Thakur et al. | Enzymatic modification of ramie fibers and its influence on the performance of ramie-poly (butylene succinate) biocomposites | |
| KR20230156655A (ko) | 식물유래 폴리페놀기를 이용한 균사체의 가죽화 방법 | |
| Voon et al. | Isolation and identification of biocellulose‐producing bacterial strains from Malaysian acidic fruits | |
| Jeong et al. | Trametes orientalis mycelium mat, can be used as an alternative to elastomers? | |
| Sederavičiūtė et al. | Influence of drying temperature on tensile and bursting strength of bacterial cellulose biofilm | |
| Etinosa | Design and Testing of Mycelium Biocomposite | |
| Râpă et al. | Degradation study by trichoderma spp. of poly (3-hydroxybuthyrate) and wood fibers composites | |
| Betlej | Studies on the diversity of substrate composition in the culture medium of Kombucha microorganisms and its influence on the quality of synthesized cellulose | |
| Ahmed et al. | Influence of carbon source complexity on porosity, water retention and extracellular matrix composition of Neurospora discreta biofilms | |
| Min' et al. | Improving the compatibility and assessing the biodegradation of polymer composites of low-density polyethylene and polyamide-6 | |
| Paul et al. | Investigation on mechanical, gas barrier, and biodegradation properties of graphene oxide reinforced bovine trimmings derived collagen biocomposite | |
| JP4599246B2 (ja) | ビニルアルコール系ポリマーの分解方法 | |
| Hu et al. | Preparation of bacterial cellulose for xylitol‐reinforced waterlogged wood |