KR20010001438U - 감의 탈삽 또는 연화를 위한 에틸렌 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 떫은 감의 연시제조 및 과실류 후숙 촉진을 위한 에틸렌 발생장치에 관한 것이다. 한쪽 끝이 막힌 폴리머 튜브내에 에테폰과 염기성물질을 각각 담은 유리관이 구비된 에틸렌 발생장치를 제공하여, 두 물질이 안전하게 분리되어 장기간 보관이 가능하며 대량생산에 의한 산업화가 용이하고, 외부에서 폴리머 튜브에 힘을 가하여 유리관을 파괴함으로써 에틸렌을 발생시킬 수 있으므로 필요한 에틸렌의 양조절, 사용시 간편함 등의 장점이 있다.
Description
본 고안은 떫은 감의 연시제조 및 과실류 후숙 촉진을 위한 에틸렌 발생장치에 관한 것이다.
온대 아시아 지방이 원산지인 감(Diospyros kaki Thunb.)은 동양 특유의 과수이며 우리나라의 중북부 및 일부 산간지역을 제외하고 전국 어디서나 재배가 가능하다. 약리작용으로는 고혈압 방지 및 가용성 탄닌에 설사, 지혈, 등에 효과가 있고, 특히 비타민 A가 많은 과실이다(Seu 등, 1976). 전국적인 생산량은 '97년도에 25,000M/T정도로서 전국적으로 산재된 감나무의 생산량을 합하면 이보다 훨씬 많은 량이 생산된다.
떫은감은 성숙후에도 1-2%의 가용성 탄닌을 함유하고 있어 수확후 반드시 탈삽 또는 연시제조 과정을 거쳐야만 식용이 가능한 과실이다. 또한 과실의 생육환경이 부적절하여 수확적기에 후숙이 이루어지지 않은 생육중의 미숙과를 그 수확기간을 단축하기 위하여 미숙과의 후숙 촉진이 과실 재배농가에서 종종 요구되었다. 따라서, 완숙과나 미숙과는 일반적으로 당도가 낮고 경도가 크며 산미를 지니고 착색이 불량하여 시판이 불가능하므로 미숙과를 장기간 저장하여 자연적으로 후숙이 필요하다. 일반적으로 과실의 후숙이란 과실에 대한 당도의 증가, 경도의 감소 및 연화, 산미의 감소, 착색의 증진 및 향기성분의 증가등과 과실의 식미가 증가되어 과실의 원예적 이용가치가 향상되는 생리적 현상을 의미한다.
과실의 후숙을 위해서 사용하는 방법으로는 자연적인 후숙, 카바이트를 이용하는 방법, 에틸렌을 이용하는 방법등이 있으며, 자연적인 후숙방법은 별도의 저장공간과 장시간이 요구되고 후숙여부를 자주 확인해야 한다는 문제점과 함께 판매 적기를 지나쳐 시판되는 경우가 자주 발생하기 때문에 농가의 소득감소를 초래하며 저장 중에 쥐 및 벌레등에 의해 과실이 손상될 수 있다는 문제점이 있다. 또한 종래의 공업용 카바이트를 이용하여 과실의 후숙을 촉진하는 방법은 카바이트 자체가 인체에 유해한 유독성 가스를 발생하여 과실의 후숙처리시 작업자의 건강을 해칠 수 있으며, 과실에 카바이트 잔류의 문제점을 지니고 있다.
따라서 카바이트를 대체할 수 있고 고품질의 연시를 간편하게 제조할 수 있는 방법으로서 에틸렌이 떫은 감 탈삽 및 연시제조에 효과가 있다는 것을 이용하여 에테폰과 알칼리성 물질을 반응시킨 후 생성된 에틸렌으로 연시를 제조하는 방법이 있다. 그러나 이 방법이 적지 않은 전처리 과정을 거쳐야만 하기 때문에 보다 간편한 에틸렌 발생장치의 개발이 요구된다.
에테폰을 직접 처리시 작업이 번거롭고 장시간이 소요되고, 과실의 미숙상태에 따른 에테폰의 처리량을 조절하기가 어려워 과다한 후숙이 발생될 수 있다는 문제점을 지니고 있다. 또한 상기한 에테폰은 액상물질로 과실에 분무등으로 에테폰을 처리시 에테폰이 대기중에 분산되기 때문에 취급하기가 까다롭고, 과실의 유통 및 보존 등 장기간에 걸쳐 후숙의 진행이 요구되는 환경하에서는 사용할 수 없다는 문제점을 지니고 있었다. 따라서, 과실의 후숙을 촉진하기 위해서 에테폰을 과실에 직접 투입하거나, 과실을 에테폰에 침지하거나 또는 에테폰을 과실에 분무함으로써 과실에 투입, 침지 또는 분문된 에테폰의 처리량을 조절하기가 어려워 과다한 후숙이 발생할 수 있다는 문제점을 지니고 있었다. 따라서 이러한 문제점을 해결하면서 과실의 후숙을 효과적으로 촉진할 수 있는 후숙 촉진제 및 방법이 요구된다.
한편, 한국 특허공고공보 제 98-139426에는 에틸렌을 후숙촉진제로 사용하는 에틸렌 발생제와 이를 이용한 후숙촉진 방법이 기재되어있다. 구체적으로. 이는 2-클로로에틸포스폰산을 흡수성 물질에 흡수시켜 반고체화한 에틸렌 발생원과 염기성 물질로 이루어진 에틸렌 발생제를 개시하고 있다. 이러한 방법은 에테폰과 KOH가 흡수성 물질에 흡수 된 후 곧바로 반응하여 에틸렌이 생성됨으로 제작된 에틸렌발생제를 즉시 사용해야 하기 때문에, 사용시 불편하고, 대량생산이 어렵고, 장기보관이 어려워 장기간 동안 후숙이 요구되는 환경에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 감의 탈삽 및 연시에 유용한 에틸렌을 간단하게 발생시킬 수 있고, 작업자가 원하는 시기에 간편하게 에틸렌을 생성시킬 수 있는 간이한 에틸렌 발생장치가 절실히 요구되는 실정이다.
반응 물질인 에테폰과 알칼리 물질이 안전하게 분리되어 장기간 보관이 가능하며 대량생산에 의한 산업화가 용이하고, 외부에서 폴리머 튜브에 힘을 가하여 유리관을 파괴함으로써 에틸렌을 발생시킬 수 있으므로 필요한 에틸렌의 양조절, 사용시 간편성을 갖는 떫은 감의 연시제조 및 과실류 후숙촉진을 위한 에틸렌 발생장치를 제공하고자 한다.
도 1은 본발명의 바람직한 에틸렌 발생장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 시간에 따른 간이 에틸렌 발생장치의 에틸렌 발생량을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 고안의 간이 에틸렌 발생장치를 사용하여 20℃에서 청도반시를 저장한 결과를 나타내는 것으로서 시간에 따른 감의 수용성 탄닌의 함량변화를 나타낸다.
본 고안은 떫은 감의 연시제조 및 과실류 후숙 촉진을 위한 에틸렌 발생장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 한쪽 끝이 막힌 폴리머 튜브내에 에테폰과 염기성물질을 각각 담은 유리관이 구비된 에틸렌 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은 에테폰이 포함된 깨질 수 있는 제 1 챔버 및 알칼리성 물질이 포함된 깨질 수 있는 제 2 챔버와, 일말단이 밀봉되어 있고 다른 말단에는 필터를 구비하며 상기 제 1 챔버와 제 2챔버를 포함하는 휘어질 수 있는 폴리머 튜브로 이루어지는 에틸렌 발생장치를 제공한다.
본고안의 에틸렌 발생장치는 에테폰(2-클로로에틸 포스폰산)과 염기성물질을 각각의 유리관에 열용봉한 후에 이를 한쪽이 막힌 폴리머 튜브에 넣고 반대쪽을 필터물질로 막아서 제작할 수 있다. 사용할 때에는 폴리머 튜브의 외부에서 힘을 가하여 유리관이 파괴되면 두 용액이 반응하여 에틸렌이 생성하게 되며 이때 폴리머 튜브를 상하로 흔들어 주면 두 용액이 충분히 혼합되어 에틸렌 발생량이 최대가 되게 된다. 이와 같이 생성된 에틸렌을 즉시 사용하여야 하므로, 작업자가 필요한 만큼 필요한 수의 상기 장치를 사용하면 필요량의 조절과 작업이 용이하다. 즉 폴리머 튜브내에서 유리관에 의해서 각 원료물질이 분리되어 안전하게 보관되므로 반응이 일어나지 않아 장기보관이 가능하며 대량생산이 용이하다.
에틸렌은 과실류, 과체류의 착색을 증진시키고 과육의 연화를 촉진하는 등 과실의 후숙을 촉진하는 작용이 있다. 에틸렌은 가스상의 물질로 취급이 어렵고 가연성을 지니므로 최근에는 에틸렌 대신에 에테폰(Etephon) 또는 에트렐(Ethrel)등의 상품명으로 널리 통용되고 있는 2-클로로에틸 포스폰산의 수용액(이하, 에테폰이라 칭함)을 사용하여 과실의 후숙을 촉진한다. 에테폰은 pH가 2이하인 경우에는 안정한 용액상태를 지니나, pH가 5이상인 조건에서는 쉽게 분해되어 에틸렌을 발생하게 된다. 식물조직의 pH범위는 대략 5 내지 6의 수치를 지니므로, 이를 이용하여 과실의 후숙제로서 사용할 수 있다.
후숙촉진용 에틸렌 발생제는 2-클로로에틸 포스폰산과 염기성물질을 반응시켜 에틸렌을 발생하는 것을 사용한다. 이러한 염기성 물질로는 알칼리 금속의 수산화물 또는 알칼리 토금속의 수산화물을 사용하는 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 사용될 수 있다. 2-클로로에틸 포스폰산으로는 2-클로로에틸 포스폰산을 그대로 사용하거나 상업용의 2-클로로에틸 포스폰산의 수용액인 에테폰을 사용할 수 있으며, 과실에 요구되는 후숙정도 및 속도에 따라 희석하여 사용할 수 있다. 본 고안의 장치를 과실에 적용시킬때 온도가 높을 수록 에틸렌 발생원의 첨가량이 많을 수록 과실의 후숙정도가 증가하게 된다.
본 고안의 에틸렌 발생장치에 사용되는 에테폰과 알칼리성 물질의 보관용기는 재질에는 크게 상관이 없으나 다만 용액을 보관, 밀봉 및 외부에서 힘을 가하여 쉽게 파괴될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 에테폰과 알칼리성 물질을 보관하는 내부 보관용기를 둘러싼 외부 보관용기는 손으로 쉽게 휘어져서 내부의 반응물질의 보관용기를 쉽게 파괴할 수 있으면서 반응물질이 새지 않도록 외부 용기 자체는 파괴되지 않아야 한다. 또한, 반응용액이 새지 않으면서 혼합반응이 일어나도록 외부 튜브의 한쪽은 봉해져 있고 반응으로 생성된 에틸렌 가스가 확산을 위해 다른 한쪽을 필터링 물질로 봉할 수 있어야 한다. 필터링 물질로는 에틸렌 발생가스가 확산될 수 있는 물질이면 가능하며, 탈지면이 바람직하다.
에텔렌 필요량을 조절하기 위해서는 KOH 및 에테폰의 양과 용기의 양을 조절하여 제조하거나, 또는 사용시에 일정량의 에틸렌 발생장치의 수개를 사용할 수도 있다. 다만, 에틸렌 발생량은 에테폰량이 많을수록 KOH의 양과 농도가 높을수록 증가한다.
본 고안을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 고안을 설명하기 위한 예시로서의 제공되는 것이며 본 고안의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다.
실시예
실시예 1
본 고안의 에틸렌 발생장치의 바람직한 예로는 에테폰과 KOH 8.91M을 일정양을 각각 3.15mm유리관에 담아 열용봉한후에 용봉된 에테폰 및 KOH 유리관을 7mm PE(폴리에틸렌) 튜브에 각 1개씩 넣어 제작하였다. 간이 에틸렌 발생장치의 종류, 크기, 에틸렌 생성량을 표 1에 나타냈다. 본 장치의 양쪽 끝을 잡고 상하로 휨으로써 내부 유리관을 파괴시켜 에테폰과 KOH가 서로 반응하여 에틸렌을 발생하여 사용하였다.
| 에틸렌 발생장치 | 에테폰(μL) | KOH (μL) | 유리관 길이 | PE 튜브 길이(cm) |
| E 200 | 100 | 100 | 4.5 | 14 |
| E 400 | 200 | 200 | 5.5 | 17 |
| E 500 | 250 | 250 | 7.5 | 19 |
| E 600 | 300 | 300 | 9.5 | 22 |
실시예 2: 에틸렌 발생양의 측정
상기 실시예 1의 에틸렌 발생장치을 떪은 감15kg 상장의 하, 중단에 각각 2개씩 총 4개를 처리한 후 3회 반복하여 20℃에서 연시를 제조하였다. 떫은 감인 '청도반시'를 적숙기인 10월 하순에 수확하여 연시제조에 적합한 간이 에틸렌 발생장치를 처리한 후 20℃에서 연화시키면서 경도, 가용성 탄닌, 색도, 유리당, 유기산을 분석하였다.
간이 에틸렌 발생장치의 에틸렌 생성량을 20℃에서 측정하기 위하여 투명한 11L 아크릴통에 간이 에틸렌 발생장치를 1개 넣은 후 4일 동안 누적 에틸렌량을 GC(Varian 3400 Detector:FID)로 분석하였다. 결과를 도 2에 나타냈다.
실시예 3: 가용성 탄닌 함량의 측정
실시예 2와 동일한 방법으로 감을 연시 처리한 후에, 가용성 탄닌 함량은 과육 10g을 증류수로 추출하여 10.000rpm에서 20분간 원심분리한 후 스펙트로포토미터로 760nm에서 분석하였다. 측정된 경도의 변화를 도 3에 나타냈다. 처리 6일째 가용성 탄닌함량이 250mg/100gFW이하로 감소되어 완전 탈삽되었다. 간이 에틸렌 발생장치별 및 연화기간에 따른 가용성 탄닌 함량의 변화는 에틸렌 생성량이 높은 E600, E500에서 가용성 탄닌 함량의 감소폭이 크게 나타나 에틸렌 농도가 높을 수록 가용성 탄닌함량이 빠르게 감소되었다
실시예 4: 경도 측정
실시예2와 동일한 방법으로 감을 연시처리한 후에, 경도는 텍스처 분석기(SMS, TA-XT2)를 이용하여 처리한 과실 15개의 적도부 3부위를 측정하여 평균값으로 하였다. 결과를 다음의 표 2에 나타냈다. '청도반시'는 간이 에틸렌 발생장치 E600, E500으로 처리한 후에 20℃에서 8일만에 연시의 적정 경도인 0.39N이하로 연화되었다. 연화기간별 경도의 감소폭은 연화초기인 2일 수에 가장 크게 나타났고 그후에는 완만하게 감소하는 경향을 나타내었는데 이는 간이 에틸렌 발생장치의 전체 에틸렌 생성량의 80%가 처리 2일 동안에 생성되기 때문이라고 사료된다. 에틸렌 생성량이 상대적으로 낮은 E200은 처리후 8일까지 적정경도에 도달하지 못하여 연시제조용으로는 적합하지 않은 것으로 판단된다. 대조구의 경우도 다른 처리구에 비하여 매우 완만하게 감소되어 처리후 8일동안 적정 경도에 도달되지 못하였다.
| 에틸렌 발생장치 | 처리후 경과시간 (일) | ||||
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | |
| E 200 | 12.91a* | 1.80c | 0.68b | 0.50b | 0.42b |
| E 400 | 12.91a | 1.98bc | 0.55b | 0.5b | 0.39b |
| E 500 | 12.91a | 2.73bc | 0.52b | 0.43b | 0.38b |
| E 600 | 12.91a | 4.2b | 0.49b | 0.39b | 0.38b |
| 대조구 | 12.91a | 7.10a | 4.15a | 1.74a | 0.96a |
실시예 5: 색도, 유리당함량 및 유기산의 측정
실시예 2와 동일한 방법으로 감을 연화처리한 후에, 색도는 색차계(Minolta charomameter CR-300, Minolta Camera CO.)를 이용하여 처리당 과실 15개의 적어도 3부위를 측정한 평균값을 Hunter L. a.b값으로 나타냈다. 과실의 유리당 함량은 과육 20g을 채취하여 증류수로 추출한 후 12,000rpm으로 20분간 원심분리하여 슈가-팩 1(6.5X 300mm) 칼럼이 장착된 HPLC로 분석하였다. 유기산을 유리당 추출방법과 동일하게 하였고, 사용기기는 ICE-AS6칼럼이 장착된 액체 크로마토크래피(Bio-LC)로 분석하였다.
색도는 황색도를 나타내는 Hunter b value가 처리전의 절반인 30으로 감소되어 완전 홍시가 되었다. 그러나 간이 에틸렌 발생 장치 E400, E200 처리구는 에틸렌의 부족으로 경도와 가용성 탄닌 함량이 연화기간동안 높아 연시로서 상품성이 없었고 색도도 처리전의 등황색이 남아 있었다. 유리당 함량은 글루코스와 푸락토스가 각각 50%식 차지하였으며, 연화기간동안 각각 10-20%씩 증가하였고, 수크로스는 검출되지 않았다. 유기산은 시트르산과 말린산이 총산의 대부분은 차지하며 시트르산이 처리 2일째 급격히 감소하였고 말린산은 처리4일째 급격히 감소하였다.
본 고안은 떫은 감의 연시제조 및 과실류 후숙 촉진을 위한 에틸렌 발생장치에 관한 것으로서, 구체적으로 한쪽 끝이 막힌 폴리머 튜브내에 에테폰과 염기성물질을 각각 담은 유리관이 구비된 에틸렌 발생장치를 제공하여, 두 물질이 안전하게 분리되어 장기간 보관이 가능하며 대량생산에 의한 산업화가 용이하고, 외부에서 폴리머 튜브에 힘을 가하여 유리관을 파괴함으로써 에틸렌을 발생시킬 수 있으므로 필요한 에틸렌의 양 조절이 용이, 사용시 간편함등의 장점이 있다.
Claims (4)
- 에테폰이 포함된 깨질 수 있는 제 1 챔버 및 알칼리성 물질이 포함된 깨질 수 있는 제 2 챔버와, 일말단이 밀봉되어 있고 다른 말단에는 필터를 구비하며 상기 제 1 챔버와 제 2챔버를 포함하고 휘어질 수 있는 폴리머 튜브로 이루어지는, 감의 탈삽 또는 연화를 위한 에틸렌 발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 튜브의 필터는 탈지면이 것이 특징인 에틸렌 발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 폴리머 튜브는 폴리에틸렌 튜브인 에틸렌 발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 알칼리성물질은 수산화칼륨(KOH)인 에틸렌 발생장치.
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