JP2019000096A - 海洋深層水を利用したコーヒーの果実の栽培方法及びそれを利用した高品質のコーヒーの開発 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に使用した東海の海洋深層水原水の一般的特徴は、下記表1のようである。本発明に使われた海洋深層水は、溶存酸素量が多く、有機物質が少なく、微生物数が少ない特徴がある。東海の海洋深層水原水に対して蒸留水をそれぞれ40倍、20倍、10倍、5倍、2.5倍を混合希釈して、2.5%、5%、10%、20%、40%の海洋深層水の希釈液を製造した。
大韓民国の江原大学校の圃場内の施設ハウスで生育したコーヒーの幼苗を対象にして、2016年3月から7月まで実験を行い、均一化されたコーヒーの幼苗を選抜して、直径18cmの黒色ポットに移植した。土壌の構成は、壌質土と腐植質(2:1)とを使用し、それぞれポット当たり5個ずつ3反復で毎週2回ずつ2ヶ月間海洋深層水の濃度0%、5%、10%、20%、40%を1回当たり330mLずつ灌注した。ハウス内管理は、温度15〜24℃を保持した。
移植後、15日、30日、45日、60日に海洋深層水処理されたコーヒーの幼苗の生長(草丈、茎の厚さ、葉長、葉幅)を調査した。その結果、草丈は、あらゆる処理区で統計学的な差がなかったが、茎の厚さ、葉長及び葉幅の場合、20%及び40%の濃度の海洋深層水処理区の場合、処理60日目に生長が劣るということを確認することができた。一方、5%及び10%の海洋深層水処理区は、対照区と生長において有意差はなかった。
海洋深層水を用いて3ヶ月間コーヒーの幼苗を栽培した後、外観と熱画像カメラで撮って比較した。その結果、40%の海洋深層水を用いてコーヒー栽培時に、幼苗が成長することができず、20%の海洋深層水を用いてコーヒーを栽培する場合にも、幼苗の生育が劣るということを確認することができた。したがって、5〜10%の海洋深層水を用いてコーヒーを栽培することが望ましいということを確認することができた(図1)。
(1)コーヒーの葉の葉緑素含量
海洋深層水の各処理区別のコーヒーの葉の葉緑素測定は、移植75日に時間別(朝、昼、夕方)に調査した。海洋深層水の濃度を異ならせて、コーヒーを栽培した結果、海洋深層水を処理していないコーヒー(control)に比べて、海洋深層水を用いて栽培したコーヒーの葉の葉緑素がさらに高い含量を示した(表3)。しかし、40%の海洋深層水を用いてコーヒー栽培時に、幼苗が成長することができず、葉緑素含量を測定することができなかった。
海洋深層水の濃度処理別のコーヒーの葉を採取して、コーヒーの葉での海洋深層水に対する生理的反応のうち、海洋深層水塩に対する反応調査で相対的電気伝導度を調査した。調査過程は、処理区別の各葉に直径3cmの葉ディスク(leaf disks)をパンチして(各処理区当たり3個ずつ)、15mlの蒸留水に入れ、振った後、室温で12時間間放置した後、初期電気伝導度(S1)を測定し、15分間100℃で熱を加えた後、室温で溶液を冷やした後、ECメーター(Mettler−Toledo GmbH 8603 Schwerzenbach,Switzerland)機器を用いて最終電気伝導度(S2)を測定した。海洋深層水の濃度処理別のコーヒーの葉での相対電気伝導度REC値を求める方式は、下記式のようである。
海洋深層水の濃度処理別のコーヒーの葉を採取して、相対水分含量RWCの測定は、下記式によって計算した。
海洋深層水の濃度を異ならせて、栽培中であるコーヒーの木の葉を採取して、気孔を顕微鏡で観察し、気孔数、長さ及び幅を測定して比較した。
海洋深層水の濃度別処理実験後、ポットに残っている土壌を対象にして、土壌分析を実施した。土壌サンプルは、各処理区当たり3反復で次のような方式で江陵市農業技術センター土壌分析室で実施し、測定方法は、下記のようである。
(1)施設ハウス造成
江原大学校の実習圃場に約450m2の海洋深層水コーヒー専門研究圃場を造成して、海洋深層水を活用したコーヒー生豆生産研究を行った。温室は、3個の棟からなっており、各区画のサイズは、7m×25mである。土壌は、砂壌土で水捌けが良く、同時に保水力も良好な真砂土系統である。温室は、自動綿花層と温室内の均一な空気循環のために、換気システムを設置し、日光の強度調節と強い日光にコーヒーの木を保護するために、白色と黒色カラーカバーを利用した。ポンプを使用して灌注した。
温度は、コーヒーの木の生長に最も重要な条件であって、アラビカコーヒーの理想的な生育温度は15〜24℃である。江原道の冬は、コーヒーが生長するのに適していない低温なので、おがくずを利用したストーブと灯油を使用して、温室の温度を夜には10〜12℃に、昼には18〜22℃に保持した。また、温室外壁に稲わらを積んで熱の損失を防いだ。
水は、コーヒーの木の栽培において非常に重要である。木1本当たり6Lの水を3日間隔で注ぐ。肥料は、灌注システムを使用して1ヵ月に1回注ぎ、植物性長に必要なN、P、Kを注ぐ。N、P、Kの比率は、植物当たり46〜50ml、20ml、50mlを提供した。それ以外には、ポリフィードを水に溶かして灌注し、木の生長に役に立つ栄養剤及び肥料を必要時ごとに適正量供給した。
剪定作業は、コーヒーの木の枝が四方に育てば、弱くなるので、木を強く、元気にするために、また多量の果実を得るために、必要な作業であって、高さ1.7mを保持するように進行した。1.7m上の芽は、出る次第に除去した。吸枝と古い枝は、剪定作業を通じて除去した。コーヒーの木が倒れなくするために、そして、果実を結ぶ時期の間に、コーヒーの木を保護するために、それぞれの木に金属棒を使用して支持させた。マルチングは、コーヒーの木がよく育ち、行の間の空間に雑草抑制のために、黒色ビニールを使用して覆った。また、ウッドチップと古い葉を使用してコーヒーの木の周辺と間の空間を覆うのに使用した。
海洋深層水の濃度を異ならせて、コーヒーを栽培した時、各濃度別にコーヒーの果実の生育の差を比較して、コーヒーの生産を増大することができる海洋深層水の濃度を決定しようとした。海洋深層水の濃度は、予備実験の結果を通じて決定された5%及び10%に準備した。
海洋深層水の濃度を異ならせて、コーヒーを栽培した時、各濃度別にコーヒーの果実に含まれた栄養成分を比較した結果は、下記表6のようである。その結果、海洋深層水を使用せずに栽培したコーヒーの果実(control)に比べて、海洋深層水を用いて栽培したコーヒーの果実がさらに高いタンパク質、カルシウム及び鉄含量を示した。カルシウム及び鉄含量の場合、2.5〜5%の濃度の海洋深層水を用いて栽培したコーヒーの果実が最も高い含量を示した。また、ナトリウム含量の場合、対照区に比べて、2.5〜5%の濃度の海洋深層水で栽培したコーヒーの果実がむしろさらに低い含量を示した。
本発明の海洋深層水を用いて栽培されたコーヒーの果実から得たコーヒー生豆をロースティングした。前記ロースティングしたそれぞれの豆を粉砕した後、浄水水を加えてハンドドリップしてコーヒーを抽出し、官能検査を実施した。官能検査を江原大学校の学生30人を対象にして、5点評点法によって、香、味、全般的な嗜好度をテスト(1:非常に悪い、2:悪い、3:普通である、4:良い、5:非常に良い)して、その結果を下記表7に示した。苦味に対する嗜好度は、苦味の程度によって、1点:苦味がほとんどない、3点:苦味が普通、5点:苦味が強いと評価した。
Claims (7)
- (a)海洋深層水の原液に水を混合して海洋深層水の希釈液を準備する段階と、
(b)コーヒーの木に前記(a)段階の準備した海洋深層水の希釈液を灌水する段階と、
を含むことを特徴とする生育及び栄養成分の含量が増進したコーヒーの果実の栽培方法。 - 前記海洋深層水の希釈液は、2〜6%(v/v)の海洋深層水の希釈液であることを特徴とする請求項1に記載のコーヒーの果実の栽培方法。
- 前記灌水は、2〜4日間隔で灌水することを特徴とする請求項1に記載のコーヒーの果実の栽培方法。
- 前記栄養成分は、カルシウム及び鉄からなる群から選択される1つ以上であることを特徴とする請求項1に記載のコーヒーの果実の栽培方法。
- (a)海洋深層水の原液に水を混合して2〜6%(v/v)の海洋深層水の希釈液を準備する段階と、
(b)コーヒーの木に前記(a)段階の準備した海洋深層水の希釈液を2〜4日間隔で灌水する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の生育及び栄養成分の含量が増進したコーヒーの果実の栽培方法。 - 請求項1ないし請求項5のうち何れか一項に記載の方法で栽培された生育及び栄養成分の含量が増進したコーヒーの果実。
- 請求項6に記載の生育及び栄養成分の含量が増進したコーヒーの果実を利用した加工食品。
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