KR100523759B1 - 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법 및 그것의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법 및 그것의 용도에 관한 것으로, 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 포함한 배양토에서 녹차묘목을 식재하여 재배한 후 얻은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 녹차잎의 셀레늄 함유량을 조절함으로써 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 주재로한 기능성식품의 제조에 사용될 수 있다.

Description

유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법 및 그것의 용도{A method for preparing green tea with high amount of organic selenium and use thereof}

본 발명은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법 및 그것의 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 소듐 셀레나이트를 배양토에 농도별로 첨가 시비하고 상토를 섞은 다음 녹차묘목을 식재하여 일정온도에서 키운 다음 녹차잎을 수확하고 이를 동결건조한 후 분쇄하여 얻은 유기 셀레늄 함량이 증가된 녹차의 생산방법에 관한 것이다.

셀레늄은 인체 내에서 주로 간, 신장, 심장, 비장에 분포되어 있는 미량 원소로서 몸 안의 유해산소를 없애는 강력한 항산화(抗酸化) 효소인 글루타치온 퍼옥시다제의 구성 성분이다. 세포 내 과산화물의 농도를 낮추어 유리 라디칼의 생성을 방지하는 효소계에 작용하며, 비타민 E는 이미 생성된 유리 라디칼이 더 이상 작용하지 못하게 하므로 셀레늄을 적정량 섭취하면 체내 비타민 E의 요구를 줄일 수 있다. 항산화력이 천연비타민 E의 1,970배 (합성비타민 E의 2,940배)나 된다고 한다. 적혈구의 혈구소가 산화되어 파손되는 것을 예방하고 간 경화증에서 간을 재생시키는 일도 도우며 노화도 지연시키고 수은의 중독도 막아준다. 미국을 비롯한 세계 유명 보고서에 따르면 셀레늄은 간염이나 에이즈 바이러스에 대한 면역기능을 높이는 것은 물론 관절염 증상과 통증을 완화시키며 암 발생률을 50% 이상 낮추는 효과가 있는 것으로 알려졌다.

셀레늄의 결핍시 심각한 경우 주로 어린이들과 가임기의 여성들이 걸리는 심각한 심장 질병과 케산병이 발생하거나 일반적인 경우 암, 심장질환, 면역기능 저하의 위험성이 증가하고 그 외 적혈구 기능저하, 근육통, 심근의 퇴화, 근 긴장 증강, 췌장기능퇴화를 가져 올 수 있다. 한 마디로 셀레늄은 건강을 유지하기 위해 필수적인 필수영양소라 할 수 있다.

과량복용시의 부작용도 있는데 과량복용 시 탈모, 근무력증, 손톱 빠짐이 일어날 수 있고,만성중독 시 우울증, 신경과민, 감성적 민감성, 구토와 욕지기 등이 일어날 수 있다. 그러나, 일반적으로 음식물을 섭취함으로서 일어나는 급성 중독은 거의 없고, 식이 보완 정제를 과잉섭취하는 경우에 발생한다.

셀레늄은 영양효모, 해수, 해조류, 마늘, 버섯, 참치, 빵, 햄, 알류, 밀가루로 만든 음식, 쇠고기와 닭고기, 화학비료를 사용하지 않고 기른 농산물, 해산물, 우유, 계란, 완전곡류, 거의 모든 야채에 함유되었지만 채소 및 과일류는 함량이 낮다. FAO(국제연합식량농업기구)와 WHO(세계보건기구)가 발표한 셀레늄의 일일 권장량은 성인 기준으로 50~200㎍, 암 예방을 위한 섭취 권장량은 이보다 더 높은 500㎍ 이상이며 암 환자 치료 목적의 셀레늄 투여량은 1000~2000㎍에 달한다. 우리나라 사람의 일일 섭취량은 43㎍ 정도로 알려져 있어 최소 권장량에도 미치지 못하고 있다. 그 중요한 이유로 곡류에 함유된 셀레늄 함량은 토양에 좌우되는데, 셀레늄 결핍지역으로 알려진 우리나라의 토양에서 자란 곡류는 셀레늄의 함량이 낮을 수 밖에 없다. 따라서 주식으로 곡류의 섭취가 많은 편인 우리나라 사람들의 섭취량은 낮으며, 또 셀레늄이 물과 열에 약해 야채나 고기를 통해 섭취한다고 해도 대사 전에 상실되기 쉬운 취약점이 있다.

상기에서 언급한 바와 같이, 셀레늄은 간장에서 합성되는 글루타치온 퍼옥시다제(Glutathione Peroxidase: GPX1)의 구성 성분으로서 슈퍼록사이드 디스뮤타아제(Superoxide dismutase: SOD)나 카탈라아제(Catalase)와 함께 체내에서 유기 과산화물과 과산화수소의 생성을 억제하거나 제거하는 항산화기능으로 노화억제와 암예방을 한다. 셀레늄의존효소인 아이오도티로닌 디이오나아제(Iodothyronine deiodinase)는 갑상선에서 분비되는 비활성형 갑상선호르몬 T4를 활성형인 T3로 변형시켜주며 셀레늄이 직접 갑상선호르몬에 영향을 미친다. 그 외 고환의 정충 미토콘드리아 외막의 구성물질로 셀레늄단백질(GPX4)이 있으며, 셀레늄은 정충의 성숙 및 운동성, 남성호로몬의 생성에 관여한다. 또한 비소, 납, 카드뮴 등 독성중금속의 해독도 한다.

셀레늄의 섭취량 이외에도 섭취하는 셀레늄의 화학적 형태에 따라서 셀레늄의 생체이용성과 체내에서의 대사과정, 생화학적 기능 및 독성이 영향을 받게된다. 천연물에서 셀레늄은 주로 셀레노메티오닌과 셀레노시스테인 형태로 존재하며 유기셀레늄은 무기 셀레늄에 비하여 체내흡수율이 높다. 식물은 토양으로부터 흡수한 셀레늄을 이용하여 셀레노메티오닌을 생합성한 후 단백질에 저장한다. 반면 동물은 메티오닌을 생합성할 수 없으므로 식물성 식이를 통하여 체내로 유입된 셀레노메티오닌을 간에서 셀레노시스테인으로 전환시켜 생리적 활성형 셀레늄단백질이 합성에 이용하거나 체외로 배설하게 된다. 식물체 내의 셀레늄 함량은 토양의 셀레늄 함량에 비례하여 증가한다. 식물성 식품을 통하여 섭취되는 셀레노메티오닌은 체내에서 단백질의 구성아미노산으로 체단백질에 저장되었다가 단백질이 분해될 때 서서히 유리되어 셀레노시스테인의 생합성에 이용된다.

셀레늄은 여러 가지의 효과를 가지고 있어 식품과 의약품에 많이 첨가되어 개발되고 있다. 특히 우리나라에서도 셀레늄의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 다양한 상품이 개발되고 있다. 예를 들어, 셀머쉬(sel-mush:셀레늄을 함유시킨 팽이버섯)의 경우, 무기 셀레늄을 버섯배지에 일정량 첨가시킴으로서 버섯에 전이되도록 하고, 전이된 무기 셀레늄이 버섯 내에서 유기 셀레늄으로 전환되도록 하여 생산한다.

한편, 여러 가지 농축산물이나 의약품에 셀레늄을 첨가하는 경우도 있는데, 이용태의 한국 특허출원 제1996-039331호는 셀레늄을 함유한 사료조성물 및 이를 이용한 셀레늄 함유 축산물의 생산방법을 개시하고 있는데, 무기 셀레늄이 첨가된 배지에 효모를 배양하고 이를 가축에 급여시켜 축산물에 셀레늄 함량을 높이는 방법이다. 이 방법은 축산식품에 함유되어야 할 셀레늄이 급여되는 사료에 따라 셀레늄 함량에 변화가 크므로 균일하게 함유된 축산식품을 통하여 셀레늄을 공급 받기는 어렵고 동물에서는 셀레늄이 기능적으로만 작용하고 근육, 달걀, 우유의 축적량은 극미량에 지나지 않는 단점이 있다.

김종출의 한국 특허출원 제1997-018114호에는 천연 식물원료 중 생 결명자(Cassia Tora Linna)의 배아 분말에 함유된 셀레늄을 제공하고 이를 식용화하는 방법이 개시되어 있는데, 셀레늄이 높은 결명자배아분말을 지속적으로 얻기 어려운 단점이 있다.

한광현의 한국 특허출원 제1996-39331호에는 물에 대해 용해도가 낮은 이산화셀레늄(SeO₂)을 이용하여 양액을 조성하고 콩을 상기 양액에 1시간 침전과 7시간 방치의 3회 과정을 거친후 일반화된 살수방법을 사용하여 5일간 콩나물을 재배하고 있다. 상기 방법은 셀레늄 보강을 위해 셀레늄 양액에 콩을 침지시키고, 재배기간동안 셀레늄 양액을 살수하였다. 그러나, 이산화셀레늄 용액을 제조하는 공정이 복잡하고 또한 상기 용액에 콩을 침지시키는 시간과 과정이 오래 걸리고 복잡할 뿐만 아니라, 5일간의 비교적 긴 재배기간동안 셀레늄 양액을 살수하였으나 비교적 낮은 농도의 셀레늄 함유 콩나물을 생산한다는 단점이 있다. 즉, 0.01∼100 ppm의 이산화셀레늄 양액에서 콩을 침지하고 재배기간동안 상기 용액을 살수한 결과, 0.008∼9.1 ppm의 낮은 셀레늄 함유량을 갖는 콩나물을 생산한다.

또한, 김현채의 한국 특허출원 제2003-89903호에는 이산화셀레늄(SeO₂)을 미나리전용배양액에 용해시켜 만든 셀레늄 보강 양액을 이용한 셀레늄이 강화된 수경재배 및 논미나리 재배방법이 개시되어 있다. 이 방법은 양액 조성 시 용해도가 낮은 이산화셀레늄을 사용하고 있고, 이산화셀레늄 외에도 다양한 화합물을 첨가하여 양액을 제조하므로 양액의 제조공정이 복잡한 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 일상적으로 섭취할 수 있는 식음료 및 가공식품에서는 인체가 기본적으로 요구되는 필수미량 무기질인 셀레늄을 충족할 수 없다고 사료되어 녹차잎에 셀레늄 성분을 보강시켜 분말화한 셀레늄을 식품에 첨가하여 충분한 양의 셀레늄을 섭취할 수 있는 셀레늄 녹차를 개발하고자 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 유기 셀레늄 함량이 높은 가공식품을 제조함에 있어 개선된 제조기술을 통해 체내흡수율이 높은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말의 생산방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 상기 목적은 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 배양토에 농도별로 첨가 시비하고 상토를 섞은 다음 녹차묘목을 식재하여 일정온도에서 키운 다음 녹차잎을 수확하고 이를 동결건조한 후 분쇄하여 유기 셀레늄 함량이 증가된 녹차잎 분말을 제조함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃) 용액이 첨가된 배양토에 녹차묘목의 식재단계; 및 일정기간동안 재배된 녹차잎으로부터 유기 셀레늄 함량이 증가된 녹차잎 분말을 얻는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1: 소듐 셀레나이트(Na ₂ SeO ₃ )가 첨가된 배양토에서 녹차묘목의 식재

본 발명의 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 얻기 위해 우선 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 농도별로 배양토에 시비하고 상토를 섞은 다음 녹차묘목을 식재하였다. 본 발명에 사용된 녹차묘목의 품종은 경상남도 김해시가 중점을 두고 특화산업으로 보급하는 장군차 묘목을 사용하였다. 녹차묘목은 10월에 묘상에 파종하여 온실에서 8개월 키운 묘목으로 2003년 6월 24일 분양받았다. 셀레늄 보강을 위해 소듐 셀레나이트(sodium selenite, Na₂SeO₃, 미국 시그마사)를 농도별로 제조하는데, 무처리구(T1), 3.3 ppm(T2), 33 ppm(T3), 165 ppm(T4)구로 3회 반복 설계하고, 흥농바이오상토와 PVC용기(43×57×22 ㎝)에 10 ㎏의 상토를 표 1과 같이 고루 섞은 후 묘목을 식재하였다. 다음으로, 최고 최저 온도계를 부착하고 10℃ 이상의 차이가 나지 않도록 비닐 하우스의 개패를 실시하여 온도를 조절하였고, 토양수분은 85∼90%가 유지되도록 하였다. 60일간 성장시킨 녹차를 수확하여 잎, 줄기, 뿌리의 성장을 측정하여 생산량을 건조물 기준으로 측정하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.

	Se농도(ppm)	상토량(㎏)*
T1	0	10
T2	0.3	10
T3	33	10
T4	165	10
*pH(1:5, v/v), 5.5~6.5; CC(ds/m, 1:5 v/v) 0.7~0.9; NH4 +-N(㎎/L), 60~90;NO3 --N,(㎎/L), 180~230; Ava.-P2O5(㎎/L)230~280; K2O(㎎/L), 60~100;CEC(c㏖+/L), 8~10; 용적밀도, 0.2~0.25(g/cc)

재배상의 최고 최저 온도 (℃)

	최고	최저		최고	최저		최고	최저
7월 13일	24	22	8월 2일	27	23	9월 1일	25	23
15일	24	23	5일	30	23	3일	25	23
17일	24	23	7일	30	23	5일	28	23
22일	27	24	9일	30	23	8일	30	24
23일	27	25	12일	28	24	15일	28	23
24일	27	24	14일	28	24
29일	28	24	19일	28	24
31일	28	26	27일	26	24
			29일	28	24

재배녹차잎의 생육상태(건조물g/18주)

	잎	줄기	뿌리
T1	9.50±1.93ab	6.10±0.46a	28.00±7.35ab
T2	9.17±5.77ab	6.30±0.85a	32.63±6.92a
T3	10.87±1.12a	5.83±0.65a	29.83±4.68ab
T4	8.27±1.86b	4.17±0.81b	15.7±1.91c

3회 반복한 결과를 평균±표준편차 값으로 나타내었으며, 어깨 문자가 틀린 것 끼리는 유의성 있음(P<0.05).

실시예 2: 유기 셀레늄 함량이 증가된 녹차잎 분말의 제조

본 발명 유기 셀레늄 함량이 증가된 녹차잎 분말을 제조하기 위해, 상기 실시예 1에서 얻은 녹차잎을 동결건조한 후 0.5 mm 분쇄기로 분쇄하여 셀레늄 함량을 ICP-MS방법으로 측정하고 그 결과를 표 4에 나타내었다.

재배 녹차잎의 셀레늄 함량 (건조시료 g당 ㎍)

	T1	T2	T3	T4
함량	6.87	10.40	12.04	20.19
지수	100	151	175	293

3회 반복한 결과를 평균±표준편차 값으로 나타내었다.

표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 배양토에 첨가한 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)의 함량에 의존적으로 녹차잎 분말의 셀레늄 함량이 높았다. 특히, 무첨가구에 비해 셀레늄이 첨가된 토양에서 재배된 녹차잎 분말은 최소 1.5배에서 최고 2.9배로 높은 유기 셀레늄 함량을 나타내었다.

따라서, 본 발명은 녹차잎 분말의 셀레늄 함유량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 그 생산공정과 품질관리가 용이하다는 장점이 있다. 결과적으로, 본 발명은 본 발명자가 목적한 바 대로 일상적으로 섭취할 수 있는 식음료 및 가공식품을 통해 소비자들이 충분한 셀레늄을 섭취할 수 있게 한다.

더욱이, 본 발명의 유기 셀레늄 함유량이 높은 녹차잎 분말은 분말녹차, 셀레늄녹차분말을 첨가한 가공식품, 셀레늄녹차를 첨가한 음용제품, 셀레늄녹차분말로된 영양첨가제로 제조될 수 있을뿐만 아니라 유기 셀레늄 분말차, 유기 셀레늄 녹차 첨가우유, 유기 셀레늄 녹차빵, 떡, 쿠키, 과자 그리고 소시지 등의 녹차가공식품 제조에 사용될 수 있을 것이다.

사용실시예 1: 유기 셀레늄 함유 녹차잎 분말을 이용한 빵의 제조

유기 셀레늄을 고함량 함유하는 녹차잎 분말을 주재로한 빵을 제조하기 위해 상기 실시예 1에 제조된 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 제빵용 밀가루에 10 중량%로 섞고 통상의 방법에 따라 빵을 제조하였다.

사용실시예 2: 유기 셀레늄 함유 녹차잎 분말을 이용한 소시지의 제조

유기 셀레늄을 고함량 함유하는 녹차잎 분말을 주재로한 소시지를 제조하기 위해, 분쇄한 축육원료, 비육원료 및 기타 재료에 상기 실시예 1에 제조된 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 5 중량%로 넣고 빙수를 함께 투입 및 혼합하여 반죽의 온도가 10~15℃될 때까지 2~4분간 혼화한 다음, 케이싱에 넣어 삶거나 훈연.건조 등의 과정을 거쳐 소시지를 제조하였다.

상기 실시예를 통하여 살펴본 바와 같이, 본 발명은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법 및 그것의 용도에 관한 것으로, 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 포함한 배양토에서 녹차묘목을 식재하여 재배한 후 얻은 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 녹차잎의 셀레늄 함유량을 조절함으로써 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 주재로한 가공식품의 제조에 사용될 수 있으므로 가공식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 상토 10 kg 당 3.3∼165 ppm의 소듐 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 첨가한 배양토에 녹차묘목을 식재하고 23∼30℃ 온도 하에서 토양수분이 85∼90%가 유지되도록 살수하여 재배하고, 이로부터 얻은 녹차잎을 동결건조하고 이를 분쇄하여 얻음을 특징으로 하는 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차의 생산방법.
2. 제 1항의 방법으로 재배하여 녹차잎 건조시료 1g 당 10∼20 ㎍의 유기 셀레늄을 함유함을 특징으로 하는 녹차잎 분말.
3. 제 2항의 유기 셀레늄 함량이 높은 녹차잎 분말을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 녹차를 주재로한 가공식품용 조성물.