KR100506796B1 - 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 상품성이 떨어지는 저급 토마토와 설탕을 일정 비율로 혼합한 후 자연 숙성·발효시킨 발효비료를 일반비료와 혼합하여 시비(施肥)함으로써 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 재배방법에 따르면 비료를 통해 비교적 간단하고 손쉬운 방법으로 토마토의 평균 리코펜 함량을 약 1.5배 이상으로 크게 증가시킬 수 있으며, 아울러 폐기처분되는 저급 토마토를 효과적으로 활용할 수 있다.

Description

토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법 {A cultivation method of increasing the lycopene content of tomato}

본 발명은 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법에 관한 것으로, 특히 비료를 통해 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법에 관한 것이다.

토마토(tomato, Lycopersicon esculentum MILL)는 가지과에 속하는 야채류로, 남미의 페루 지방이 원산지인 것으로 알려져 있다. 토마토는 열대에서는 다년생이지만 온대지역에서는 1년생 식물로 재배된다. 국내에서는 보통 2∼3월에 파종하고 육묘하여 5월 초에 본밭에 옮겨심는 조숙재배를 흔히 하며, 온도가 낮은 때에는 하우스나 유리온실 등의 시설을 이용한 촉성재배 및 반촉성재배도 많이 하고 있다. 또 여름의 고온기에는 해발고도 400∼800m의 서늘한 지역에서 노지재배도 하고 있다. 토마토의 품종은 숙기와 과형에 따라 분류하는데, 흔히 완숙형, 미숙형, 송이토마토, 방울토마토의 4가지로 대별할 수 있다.

토마토는 오래 전부터 건강식품으로 널리 알려져 왔다. 토마토에는 풍부한 비타민, 무기질 등을 비롯하여 유기산(함유 구연산 0.5∼1%), 루틴(lutin, Vitamin P), 유리아미노산, 섬유질 등의 성분이 들어 있으며, 특히 중요한 영양소로 리코펜(lycopene)이 함유되어 있다.

리코펜(lycopene)은 잘 익은 토마토에 존재하는 일종의 카로티노이드 색소인데, 토마토의 빨간색은 바로 이 리코펜 성분 때문이다. 리코펜의 화학식은 C₄₀H₅₆ 이며, 보통 1 ㎏의 잘 익은 토마토에서 0.02 g 정도를 얻을 수 있다. 리코펜은 건강에 매우 중요한 영양소로 알려져 있으며, 최근에는 토마토의 항암효과에 대한 연구결과가 발표되면서 토마토에 함유된 리코펜 성분이 항암작용을 하는 것으로 추정되고 있다. 미국 하버드대 연구팀은 토마토가 많이 든 음식이 전립선암의 발병률을 크게 감소시켰다는 연구결과를 발표하였으며, 이 대학 에드워드 조바누치 박사는 토마토에 들어있는 리코펜 성분이 항암작용을 하는 것으로 추정된다고 하였다. 이탈리아 연구팀도 일주일에 7번 이상 토마토를 먹는 사람이 거의 먹지 않는 사람에 비해 암에 걸릴 위험이 절반에 불과하다는 연구결과를 발표했다. 또한 리코펜은 토마토에 함유된 성분인 베타카로틴과 함께 항산화작용을 하는 것으로도 알려져 있으며, 일본에서는 토마토의 베타카로틴과 리코펜의 항산화작용과 당뇨병에 대한 효과가 실험용 쥐를 통해 확인되었다. 한방에서도 적색소의 식품은 간장에 필요한 식품으로 알려져 있는데, 특히 토마토에는 해독작용이 있어 간장의 기능을 강화시킨다고 한다.

토마토 재배와 관련된 선행기술로는, 토마토 배지재배용 양액조성물 및 이의 처리방법(대한민국 특허공개 제1999-75528호), 바이러스 저항성 토마토 및 그의 제조방법(대한민국 특허공고 제2002-358755호), 항암 기능성 형질전환된 토마토 신품종(대한민국 특허공개 제2002-2247호), 씨 없는 토마토 및 이의 제조방법(대한민국 특허공개 제2001-31447호) 등이 있다. 그러나, 유전자 조작 등의 복잡한 생물공학적 방법을 사용하지 않고도 비료를 통해 비교적 간단하고 손쉬운 방법으로 토마토의 리코펜 함량을 증가시키는 재배방법에 대해서는 아직 보고된 바가 없다.

본 발명은 토마토의 중요한 영양소인 리코펜 함량을 증가시키는 방법을 제공하고자 하는 것으로, 본 발명에서는 상품성이 떨어지는 저급 토마토와 설탕을 일정 비율로 혼합한 후 자연 숙성·발효시킨 발효비료를 일반비료와 혼합하여 재배 토마토에 시비(施肥)함으로써 토마토의 리코펜 함량을 1.5배 이상 크게 증가시킬 수 있는 토마토 재배방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 토마토 재배방법은 토경 및 양액재배, 시설재배 및 노지재배를 포함하는 기존의 모든 토마토 재배방법에 적용될 수 있는 것으로, 본 발명에서는 상품성이 떨어지는 저급 토마토와 설탕을 5:1 내지 1:1 의 비율로 혼합한 후 상온에서 3개월 이상 자연 숙성·발효시킨 발효비료를, 전체 비료의 5∼50 중량%의 비율로 혼합하여 시비하는 것을 특징으로 하는 리코펜 함량이 증가된 토마토의 재배방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 발효비료의 제조단계와 토마토 재배 및 시비 단계로 나누어 설명한다.

발효비료의 제조

본 발명에 따른 발효비료는 상품성이 떨어지는 저급 토마토와 설탕을 5:1 내지 1:1 의 비율로 혼합한 후 상온에서 3개월 이상 자연 숙성·발효시켜 만든다.

크기, 모양, 전체적인 상태 등이 상품화하기 어려운 저급 토마토를 본 발효비료의 제조에 사용한다. 그러나, 본 발명에서 저급 토마토를 사용하는 것은 발효비료의 제조에 소요되는 비용을 절감하기 위한 것이므로, 중급 이상의 토마토를 사용하여서도 본 발명을 실시할 수 있는 것은 물론이다.

토마토에는 크게 완숙형, 미숙형, 송이토마토 및 방울토마토의 4가지 형태가 있는데, 본 발효비료의 제조에는 4가지 형태의 토마토를 모두 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 완숙형 토마토를 사용하여 발효비료를 만들었으며, 이를 완숙형 토마토의 재배에 사용하였다.

토마토와 설탕의 배합비율은 5:1 내지 1:1 의 범위내에서 조절될 수 있다. 설탕 1 중량부에 대한 토마토의 배합비율이 5 중량부를 초과할 경우 숙성·발효 과정에 어려움이 있으며 토마토의 사용량 증가에 따른 생산비용의 증가라는 경제적인 문제도 있다. 또한 설탕 1 중량부에 대한 토마토의 배합비율이 1 중량부 미만일 경우에는 토마토의 리코펜 함량의 증가율이 떨어지게 된다. 따라서 이러한 점들을 모두 고려할 때 토마토와 설탕의 배합비율은, 보다 바람직하게는 3:1 내지 1.5:1 이며, 더욱 바람직하게는 2:1 이다. 본 발효비료의 제조에서, 설탕으로는 비용면에서 저렴한 흑설탕을 보통 사용하나 이에 한정되는 것은 아니다.

토마토와 설탕의 혼합물은 상온에서 3개월 이상 자연 숙성·발효시킨다. 이때 바람직하게는 직사광선을 피하고 서늘하고 그늘진 곳에서 숙성·발효시키며, 보다 바람직하게는 6개월 이상 숙성·발효시킨다. 이렇게 만들어진 발효비료는 검붉은 색의 액상 타입이 된다.

토마토 재배 및 시비 단계

상기 단계에서 만들어진 본 발명의 발효비료를 토마토 재배에 통상적으로 사용되는 일반비료와 혼합하여 알려진 통상의 시비(施肥) 방법에 따라 재배 토마토에 시비한다.

토마토 재배에는, 일반적으로 질소(N), 인산(P), 칼리(K)가 적절하게 혼합 조성된 비료를 사용한다. 일례로, 300평당 바람직한 시비량은, 노지 토마토의 경우 질소 24.0 ㎏, 인산 16.4 ㎏, 칼리 23.8 ㎏ (일반비료로 환산: 요소 52.2 ㎏, 용성인비 82 ㎏, 염화칼리 39.7 ㎏)이며, 시설 토마토의 경우는 질소 20.4 ㎏, 인산 10.3 ㎏, 칼리 12.2 ㎏ (일반비료로 환산: 요소 44.3 ㎏, 용성인비 51.5 ㎏, 염화칼리 20.3 ㎏)이다. 보통 웃거름은 정식 후 25∼30일경에 1차 시비하며, 2차 시비는 1차 웃거름을 준 20∼25일 후에 한다. 3차 웃거름은 2차 웃거름을 준 20∼25일 후에 주고, 4차 웃거름은 생육상태를 보아가며 한다. 그러나 실제 시비는 구체적인 토양 상태나 계절, 토마토의 생육상태에 따라 임의로 조절될 수 있으므로, 상태에 따라 시비횟수나 양을 증가 또는 감소시키며 퇴비 등 다른 비료를 함께 사용할 수도 있다.

토마토는 일반적으로 8∼9절에 제1화방이 달리고 3엽씩 전개됨에 따라 화방이 발생된다. 각 화방은 상단 화방일수록 꽃수가 많지만 보통 화방당 4∼5개을 착과시키게 되며 수확단수는 재배 기간에 따라 다르다. 단기간 재배시 6∼8단, 장기 재배를 할 때에는 15∼20단까지, 대형 재배에서는 30단까지도 계속 수확할 수 있다. 본 발명의 재배방법에서도 통상의 재배방법과 마찬가지로 20단 이상 수확할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 8단 이하로 수확하며, 더욱 바람직하게는 4단까지 수확한다. 이는 리코펜 함량의 증가율이 4단을 넘어가면서 감소되기 시작하기 때문이다.

본 발명에 따른 토마토 재배방법은, 상기와 같은 통상의 비료와 상기 단계에서 제조된 본 발명의 발효비료를 일정한 비율로 혼합하여 통상의 시비방법에 따라 재배 토마토에 시비하는 것이다. 즉, 전체 비료의 5∼50 중량%의 비율로 본 발명의 발효비료를 혼합하여 상술한 바와 같이 토마토에 대해 알려져 있는 통상의 시비(施肥) 방법에 따라 시비한다. 본 발명의 발효비료의 혼합비율을 5 중량% 미만으로 할 경우 토마토의 리코펜 함량의 증가가 미미하며, 50 중량%를 넘으면 토마토의 생육에 필수적인 질소, 인산, 칼리의 균형있는 공급이 어려워진다는 문제점이 있다. 이러한 점들을 모두 고려할 때 일반비료에 대한 본 발명 발효비료의 혼합비율은 보다 바람직하게는 10∼35 중량%이며, 더욱 바람직하게는 20 중량%이다.

본 발명의 토마토 재배방법은 완숙형, 미숙형, 송이토마토 및 방울토마토 모두에 적용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 본 방법에 따라 완숙형 토마토를 재배하였으며, 그 결과 리코펜 함량이 1.5 배 이상 크게 증가된 완숙 토마토를 얻을 수 있었다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 다음의 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

(1) 상품성이 떨어지는 저급 완숙 토마토 20 ㎏와 흑설탕 10 ㎏를 혼합한 후 그늘진 서늘한 곳에서 6개월간 자연 숙성·발효시켜 검붉은 색의 액상 발효비료를 얻었다.

(2) 상기 (1)에서 제조한 발효비료 23.2 ㎏와 일반비료 92.8 ㎏ (요소 35.4 ㎏; 용성인비 41.2 ㎏; 염화칼리 16.2 ㎏)를 혼합한 것을, 시설토마토(완숙형) 300평에 대해 웃거름으로 정식 후 25일에 1차, 그 후 다시 20일 마다 2차, 3차 시비하여 총 3회 시비한 후 수확하기 사작하였다.

비교예

본 발명의 발효비료를 포함하지 않고 요소 44.2 ㎏; 용성인비 51.5 ㎏; 염화칼리 20.3 ㎏로 이루어진 일반비료 116 ㎏를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 시설토마토(완숙형) 300평에 대해 시비하여 완숙토마토를 재배·수확하였다.

실시예 2

리코펜 함량 측정

상기 실시예 1에서 재배·수확한 완숙토마토의 리코펜 함량과 당도를 측정하여 비교예에서 재배·수확한 토마토와 비교하였다. 실시예 1과 비교예 모두 3단 수확한 토마토 1 ㎏를 샘플로 만들어 측정하였으며, 3회 반복 실험하여 3회 실험의 평균치로 결과를 구하였다. 결과는 다음의 표 1과 같다 ((주)과학기술분석센타, 2003.2.4.).

상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 재배된 토마토는 일반 토마토 보다 당도는 약간 떨어지나 리코펜 함량이 1.5배 이상 월등하게 증가된 것으로 나타나, 본 발명의 재배방법이 기존의 일반 재배방법에 비해 토마토의 리코펜 함량 증가에 있어서 뚜렷한 효과가 있는 것임을 확인할 수 있었다.

본 발명의 재배방법에 따르면 토마토의 리코펜 함량을 1.5 배 이상으로 크게 증가시킬 수 있으며, 특히 본 발명은 유전자 조작 등의 복잡한 생물공학적 방법을 사용하지 않고도 비료를 통해 비교적 간단하고 손쉬운 방법으로 토마토의 리코펜 함량을 현저하게 증가시키므로, 앞으로 리코펜 함량이 높은 기능성 토마토의 생산방법으로 유용하게 활용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 마땅한 활용방안을 갖지 못하고 폐기처분되는 저급 토마토를 효과적으로 이용할 수 있다.

Claims (4)

1. 토경 및 양액재배, 시설재배 및 노지재배를 포함하는 토마토 재배에 있어서,

   상품성이 떨어지는 저급 토마토와 설탕을 5:1 내지 1:1 의 비율로 혼합한 후 상온에서 3개월 이상 자연 숙성·발효시킨 발효비료를, 전체 비료의 5∼50 중량%의 비율로 혼합하여 시비하는 것을 특징으로 하는 리코펜 함량이 증가된 토마토의 재배방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 저급 토마토와 설탕은 3:1 내지 1.5:1 의 비율로 혼합된 후 6개월 이상 숙성·발효되는 것을 특징으로 하는 재배방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 발효비료는 전체 비료의 10∼35 중량%의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 재배방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 저급 토마토와 재배되는 토마토는 모두 완숙형인 것을 특징으로 하는 재배방법.