KR101002589B1

KR101002589B1 - Preparing Method of High Functional Green Tea Leaves Using Deep Ocean Water

Info

Publication number: KR101002589B1
Application number: KR1020080032056A
Authority: KR
Inventors: 강원희; 김호승; 엄석현; 김현주; 이승원
Original assignee: 강원도 고성군 (관리부서 농업기술센터); 강원대학교산학협력단
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2010-12-21
Also published as: KR20090106737A

Abstract

본 발명은 해양심층수를 이용한 고기능성 녹차 잎의 생산방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 녹차나무 재배시 동해 해양심층수(동해 심층수) 원수를 일반 음용수와 희석하거나 적절히 제염한 특정 농도의 해양심층수를 녹차나무에 관개 처리하여 카테킨, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 등의 성분함량이 증가된 고기능성 녹차 잎의 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of producing high-functional green tea leaves using deep sea water, and more specifically, deep sea water of East Sea deep sea water (East Sea deep water) is diluted with general drinking water or properly decontaminated when deep green tea tree is grown. Irrigation treatment on trees relates to a method for producing high functional green tea leaves with increased content of catechins, total polyphenols, and total flavonoids.

본 발명에 따른 해양심층수를 이용한 녹차 잎의 생산방법은 청정하고, 저온이며, 미네랄이 풍부한 특정 농도의 해양심층수를 녹차나무 재배시 관개수로 이용함으로써 청정 고품질 녹차 잎을 생산할 뿐만 아니라 카테킨 함량, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 등 녹차 잎의 기능성 관련 특성을 개선할 수 있는 효과적인 고기능성 녹차 잎 생산방법인 것으로 평가되었다.The method for producing green tea leaves using deep sea water according to the present invention is not only to produce clean high quality green tea leaves by using the deep water of clean, low temperature and mineral-rich deep sea water as irrigation water during cultivation of green tea tree, but also to catechin content, total It was evaluated to be an effective high-functional green tea leaf production method that can improve the functional properties of green tea leaves such as polyphenol content and total flavonoid content.

해양심층수, 기능성, 녹차, 생산방법 Deep sea water, functionality, green tea, production method

Description

Preparing Method of High Functional Green Tea Leaves Using Deep Ocean Water}

녹차는 차나무과에 속하는 다년생 상록식물로 삼국시대부터 음용하여 왔으며, 최근에 와서는 녹차에 함유된 여러 성분들의 기능성이 점차 밝혀짐에 따라 그 가치가 재인식되고 있다. 녹차에는 폴리페놀, 카페인, 아미노산, 비타민 C 등의 유용성분들이 다량 함유되어 있어 숙취 및 니코틴 해독작용, 피로회복, 강심작용, 피부미용에 효과가 우수한 것으로 밝혀졌으며, 특히 녹차에 가장 많이 함유되어 있는 폴리페놀에 대한 항산화작용, 항콜레스테롤작용, 혈당저하작용, 항종양작용, 혈소판응집저해작용 등의 효과들이 입증되면서 그 기능성이 크게 주목되고 있다.Green tea is a perennial evergreen plant belonging to the tea tree family, and has been drinking since the Three Kingdoms period, and recently, its value has been recognized as the functionalities of the green tea ingredients are gradually revealed. Green tea contains a large amount of useful ingredients such as polyphenols, caffeine, amino acids, and vitamin C. It has been found to be excellent for hangover and nicotine detoxification, fatigue recovery, cardiac action, and skin care. Antioxidant action, anti-cholesterol action, hypoglycemic action, anti-tumor action, platelet aggregation inhibitory effect on polyphenols have been proved, and its functionality has attracted much attention.

차의 품질은 차엽의 채엽시기, 성숙도, 품종 및 토양, 기상, 시비 등 주위환 경에 따라 크게 영향을 받으며, 이같은 외부조건에 의해 차의 화학성분들이 변화하여 차의 풍미가 달라진다. 녹차의 맛은 떫은맛, 쓴맛, 감칠맛과 미세한 단맛이 조화를 이루어 나타난다. 떫은맛과 쓴맛은 카테킨 및 카페인에 의한 것이고, 감칠맛은 주로 아미노산에 기인하며, Free catechin들은 후미에 단맛을 부여하는 것으로 알려져 있다.Tea quality is greatly influenced by the harvesting season, maturity, varieties and surrounding environment such as soil, weather and fertilization. The taste of green tea is a combination of astringent, bitter, umami and subtle sweetness. The astringent and bitter tastes are due to catechins and caffeine, the umami is mainly due to amino acids, and the free catechins are known to give sweetness to the rear end.

녹차의 주요 생리활성물질인 카테킨은 폴리페놀의 일종으로 녹차 한잔에 100㎎ 내외가 함유되어 있으며, 주로 에피갈로카테킨 갈레이트, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨, 에피카테킨으로 구성되는데, 이들 성분은 항충치, 항균, 항산화, 소취작용, 혈당치 및 혈중 콜레스테롤 상승억제, 항종양, 과산화지질 생성 억제작용 등 다양한 생체조절 기능을 가지는 식품소재로서 실용화되어 가공식품 분야에 널리 이용되고 있다. 이러한 카테킨은 비타민 C와 비타민 E의 서너 배에 달하는 항산화 효과를 가지는 것으로 알려져 있다.Catechin, the main physiologically active substance of green tea, is a polyphenol and contains about 100 mg in a cup of green tea. It mainly consists of epigallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, and epicatechin. It is widely used in the field of processed foods as it is practically used as a food material having various bioregulatory functions such as anti-cavities, antibacterial, antioxidant, deodorant action, blood glucose level and blood cholesterol suppression, anti-tumor, and lipid peroxide production inhibitory action. These catechins are known to have three to four times the antioxidant effect of vitamin C and vitamin E.

또한, 카테킨류는 수용성이지만 차잎에는 비타민 E나 β-카로틴 등의 지용성 성분도 함유되어 있어 이들 성분들은 생체내에서 면역반응이나 암발생에 악영향을 주는 활성산소나 활성산소 유래의 산물을 제거하는 과정에 관여한다고 알려져 있으며 동시에 항산화 작용을 하는 카테킨과 같이 섭쉬하면 상승효과를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다.In addition, catechins are water-soluble, but tea leaves also contain fat-soluble components such as vitamin E and β-carotene. These components are used to remove free radicals and active oxygen-derived products that adversely affect immune response or cancer in vivo. It is known to be involved, and at the same time, it can be expected to be synergistic if you take it with catechins, which are antioxidants.

한편, 해양심층수는 태양광이 도달하지 않는 수심 200m 이상의 깊은 해저에 존재하여 유기물이나 병원균 등이 거의 없을 뿐만 아니라 연중 안정된 저온을 유지하고 있으며, 해양식물의 성장에 필수적인 각종 영양염류가 풍부하고 장기간 숙성 된 유용한 해수자원이다. 즉, 해양심층수는 저온성, 청정성, 안정성, 부영양성, 숙성성 등의 특징을 지닌 유용한 해양자원으로서, 이를 이용한 산업화 연구가 일찍부터 미국과 일본에서 활발한 진행되어 왔으며, 국내에서도 동해의 청정한 해양심층수를 다양한 산업분야에 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.On the other hand, deep sea water is present in deep seabeds of more than 200m deep that sunlight does not reach, and there are almost no organic matters or pathogens, and it maintains stable low temperature throughout the year. It is rich in various nutrients essential for the growth of marine plants. Useful seawater resources. In other words, deep sea water is a useful marine resource with low temperature, cleanliness, stability, eutrophication, and maturation.Industrial research using the seawater has been actively conducted in the US and Japan since early, and the deep sea water in the East Sea is in Korea. There is an active research to use in various industries.

그러나 녹차 잎의 생산은 종래 통상의 지하수를 처리하여 이루어져 왔으며, 이제까지 해양심층수를 처리하여 카테킨을 포함한 대사물질의 변화를 유도하여 기능성을 높이고자 하는 시도는 이루어지지 않았다.However, the production of green tea leaves has been made by treating conventional groundwater, and so far, no attempt has been made to increase the functionality by inducing metabolic changes including catechins by treating deep ocean water.

따라서 본 발명에서는 우리나라 동해에 무한히 존재하는 청정한 해양심층수를 이용하여 녹차의 기능성 성분인 카테킨 함량 등이 증가된 고기능성 녹차 잎을 생산하는 방법을 개발하고자 한다.Therefore, the present invention is to develop a method for producing a high-functional green tea leaf with increased catechin content, such as the functional component of green tea using pure deep sea water infinitely existing in the East Sea of Korea.

이에 본 발명자는 청정한 해양심층수를 이용하여 기능성이 증가된 녹차 잎을 생산하는 방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, 녹차나무 재배시 동해 해양심층수(동해 심층수) 원수를 일반 음용수와 희석하거나 적절히 제염한 특정 농도의 해양심층수(5% 해양심층수, 10% 해양심층수, 20% 해양심층수)를 녹차나무에 관개 처리하고, 각 처리별로 수확된 녹차 잎의 카테킨, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 등 기능성 성분함량을 분석 평가하는 과정을 통해 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have made efforts to develop a method for producing green tea leaves with increased functionality using pure deep sea water. As a result, the East Sea deep sea water (Donghae deep sea) raw water was diluted with ordinary drinking water or properly decontaminated when green tea trees were grown. Irrigate the deep sea water (5% deep sea water, 10% deep sea water, 20% deep sea water) to green tea trees, and analyze and evaluate functional ingredient contents such as catechin, total polyphenol, and total flavonoids of green tea leaves harvested by each treatment. Through the process to come to complete the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 녹차나무의 재배과정 중에 특정 농도의 해양심층수를 관개수로 이용하여 카테킨 등의 기능성 성분함량이 증가된 고기능성 녹차 잎을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a high-functional green tea leaves with increased content of functional ingredients such as catechins by using deep sea water of a certain concentration during the cultivation process of green tea trees as irrigation water.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 녹차나무 재배시 동해 해양심층수(동해 심층수) 원수를 일반 음용수와 희석하거나 적절히 제염한 특정 농도의 해양심층수를 일정 간격으로 관개 처리하는 것을 특징으로 하는 카테킨, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 개선된 고기능성 녹차 잎을 생산하는 방법에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention dilutes deep sea water (East Sea deep water) raw water with general drinking water or irrigates the deep sea water of a certain concentration, which is appropriately decontaminated during cultivation of green tea tree, and catechin, total A method for producing high functional green tea leaves with improved polyphenol and total flavonoid content.

본 발명의 해양심층수를 포함하는 관개수는 해양심층수 원액의 농도가 10% 내지 20%(v/v)인 것을 특징으로 한다.The irrigation water including the deep sea water of the present invention is characterized in that the concentration of the deep sea water stock solution is 10% to 20% (v / v).

또한, 본 발명의 해양심층수 관개는 바람직하기로는 노지에서 1년 이상 성장한 녹차나무에 10일 간격으로 500㎖씩 4차례 처리하는 것이다.In addition, the deep sea water irrigation of the present invention is preferably treated four times 500 ml at 10-day intervals to green tea trees grown for more than a year in the open field.

본 발명에서 사용된 해양심층수는 용존산소량이 많고, 유기물질이 적으며, 미생물수가 적은 등의 특징이 있는 매우 청정한 동해안 생성 심층수로서 그 성분은 하기의 표 1과 같다.The deep sea water used in the present invention is a very clean East Coast generated deep water characterized by high dissolved oxygen, low organic matter, low microbial count, and the components thereof are shown in Table 1 below.

[표 1] 동해 해양심층수의 일반적 특징[Table 1] General Characteristics of Deep Sea Water

이러한 동해 해양심층수에 들어있는 적절한 양의 염류 및 미네랄은 녹차나무 내에서 식물의 생장에 관여하는 각종 효소 및 단백질, 세포내 삼투압 등에 영향을 주고, 녹차나무는 이들에 반응하여 항산화물질을 증가시키고, 그 결과 카테킨, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량이 증가되어 녹차 잎의 기능성을 개선하게 되는 것이다.Appropriate amounts of salts and minerals in the deep sea waters of the East Sea affect various enzymes and proteins involved in the growth of plants in the green tea tree, intracellular osmotic pressure, and the green tea tree reacts with them to increase antioxidants, As a result, catechin, total polyphenols, and total flavonoid content are increased to improve the functionality of green tea leaves.

한편, 본 발명의 해양심층수를 제염하는 방법으로는 해수 담수화 과정에서 통상적으로 이용되는 것으로서 선택적 이온교환막 등을 이용하여 해수 중의 특정 이온을 분리시켜 수질을 조절하는 역삼투법 등이 이용될 수 있다. 또한, 이온교환막에 전류를 통과시켜 담수를 얻는 전기투석법 등을 이용하여 마그네슘, 칼슘 등이 다량 함유된 해양심층수를 이용하는 것도 가능하다.Meanwhile, as a method of decontaminating deep sea water of the present invention, reverse osmosis, which is commonly used in seawater desalination, may control specific water quality by separating specific ions in seawater using a selective ion exchange membrane or the like. In addition, it is also possible to use deep sea water containing a large amount of magnesium, calcium and the like by using an electrodialysis method of passing a current through the ion exchange membrane to obtain fresh water.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples are merely illustrative of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예> 해양심층수를 이용한 고기능성 녹차 잎의 생산EXAMPLES Production of High Functional Green Tea Leaves Using Deep Sea Water

동해 해양심층수 원액에 대하여 일반 관개수(지하수)를 각각 20배, 10배, 5배 혼합 희석하여 5%, 10% 및 20% 해양심층수 관개수를 제조하여 각각 저수조에 준비하였다. 연평균기온 15℃ 내외의 노지에서 이미 1년 이상 성장한 녹차나무를 대상으로 일반 관개수 처리구를 대조구로 하여 각 시험구별로 일반 관개수 및 각각의 해양심층수 관개수를 최초 2008년 9월 8일부터 10일 간격으로 500㎖씩 4차례 관개 처리하였다. 마지막 처리 후 40일경에 각 처리구에서 통상의 방법으로 녹차 잎을 수확하여 각각의 녹차 잎 시료를 준비하였다. 시비관리 등 그 밖의 재배관리는 차 재배 표준영농교본(농촌진흥청)에 준하였다.20%, 10x, and 5x dilution of the general irrigation water (ground water) with respect to the deep sea water of the East Sea was prepared to prepare 5%, 10%, and 20% deep sea water irrigation water, respectively, and prepared in the reservoir. For the green tea trees that have grown for more than a year in the open air at an annual average temperature of about 15 ℃, the general irrigation water treatment area was used as a control. Irrigation was performed four times with 500 ml at one interval. About 40 days after the last treatment, each green tea leaf was harvested by a conventional method in each treatment, thereby preparing each green tea leaf sample. Other cultivation management, such as fertilization management, was in accordance with the standard farming manual for tea cultivation (Rural Development Administration).

<시험예> 해양심층수를 이용하여 생산된 벼의 미질 분석Test Example Microbiological Analysis of Rice Produced Using Deep Sea Water

실시예를 통해 수득된 각각의 시료를 물 추출하였다. 마른 녹차 잎을 1분간 분쇄하여 분말시료를 만든 후, 시료 1g에 물 60ml를 가하여 100⁰C에서 1시간 동안 끓인 후 진행하였다. ODS-HPLC로 카테킨, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량을 측정하여 녹차 잎의 기능성을 비교 분석하였다.Each sample obtained through the examples was water extracted. After grinding the dried green tea leaves for 1 minute to make a powder sample, 60ml of water was added to 1g of the sample and boiled at 100 ⁰ C for 1 hour before proceeding. The catechin, total polyphenol, and flavonoid contents were measured by ODS-HPLC to compare and analyze the functionality of green tea leaves.

카테킨함량 측정은 다음과 같은 방법으로 진행되었다. 녹차 잎 0.5g에 100% methanol 60ml 첨가하여 실온 차광상태에서 24시간 추출하여, 2회 반복 추출하였으며, 추출한 시료를 0.45㎛ membrane filter로 여과하여 HPLC 분석용 시료로 사용하였다. HPLC 분석용 시료의 주입량은 20 ㎕가 되도록 하여 gradient 방법을 사용하였다.The catechin content was measured by the following method. 60 g of green tea leaves were added to 60 ml of 100% methanol, extracted at room temperature for 24 hours, and extracted twice. The extracted samples were filtered through a 0.45 μm membrane filter and used as HPLC analysis samples. The injection amount of the sample for HPLC analysis was 20 μl, and the gradient method was used.

총 폴리페놀 함량 측정은 다음과 같은 방법으로 진행되었다. 녹차 잎 추출물 1 ml에 Na₂CO₃ 용액 1ml를 가하여 3분간 방치 후, 50% Folin-ciocalteu 시약 0.2 ml를 가하여 반응시켜 30분간 상온에서 방치하였다. 이 혼합물을 10분간 12,000 rpm에서 원심분리한 후, 상등액 1ml를 취하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀함양은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준 곡선으로 환산하여 나타내었 다. The total polyphenol content was measured in the following manner. After 1 ml of Na ₂ CO ₃ solution was added to 1 ml of green tea leaf extract and left for 3 minutes, 0.2 ml of 50% Folin-ciocalteu reagent was added to react, and the mixture was left at room temperature for 30 minutes. After centrifuging the mixture at 12,000 rpm for 10 minutes, 1 ml of the supernatant was taken and the absorbance was measured at 750 nm. The total phenol content was expressed as a standard curve prepared using gallic acid.

총 프라보노이드 측정은 다음과 같은 방법으로 진행되었다. 건조 된 녹차잎을 1분간 마쇄하여 분말 시료로 만든 후, 시료 1 g에 50% methanol 용액을 60 ml 가하여 80⁰C에서 1시간 동안 환류 추출하였다. 추출액은 냉각 후 50% methanol을 첨가하여 100ml로 정용하여 여과지(Whatman No. 1)를 이용하여 여과하였다. Total pravonoid measurements were performed in the following manner. After drying the dried green tea leaves for 1 minute to make a powder sample, 60 ml of 50% methanol solution was added to 1 g of the sample and extracted under reflux at 80 ⁰ C for 1 hour. After cooling, the extract was filtered by using filter paper (Whatman No. 1) by adding 50% methanol and applying straight to 100 ml.

녹차 잎의 기능성 관련 활성성분을 분석한 결과, 카테킨 함량은 10% 해양심층수 및 20% 해양심층수 처리구에서 대조구에 비해 각각 28%, 8% 높게 나타났으며, 특히 10% 해양심층수 처리구에서 유의하게 높았다. 녹차 잎의 총 폴리페놀 함량은 5%, 10% 및 20% 해양심층수 처리구에서 대조구에 비해 각각 3.3%, 30.4%, 4.5% 높게 나타났으며, 특히 10% 해양심층수 처리구에서 유의하게 높았다. 녹차 잎의 총 플라보노이드 함량은 5% 및 10% 해양심층수 처리구에서 대조구에 비해 각각 12.3%, 50% 높게 나타났으며, 특히 10% 해양심층수 처리구에서 유의하게 높았다. 녹차의 주요 생리활성물질이 폴리페놀의 일종인 카테킨이라는 점에서, 전체적으로 10% 내지 20% 해양심층수 처리구에서 녹차 잎의 기능성이 개선된 것으로 평가되었다(표 2).As a result of analyzing the functional components of green tea leaves, the catechin content was 28% and 8% higher in the 10% deep seawater and 20% deep seawater treatment than in the control, respectively, especially in the 10% deep seawater treatment. . The total polyphenol contents of the green tea leaves were 3.3%, 30.4%, and 4.5% higher in the 5%, 10% and 20% deep seawater treatments than the control, respectively, and were significantly higher in the 10% deep seawater treatment. The total flavonoid content of green tea leaves was 12.3% and 50% higher in the 5% and 10% deep seawater treatments than in the control, respectively, and was significantly higher in the 10% deep seawater treatment. Since the main bioactive substance of green tea is catechin, a kind of polyphenol, it was evaluated that the green tea leaf function was improved in 10% to 20% of deep seawater treatment (Table 2).

[표 2] 해양심층수를 이용하여 생산된 녹차 잎의 기능성 관련 특성[Table 2] Functional Properties of Green Tea Leaves Produced Using Deep Sea Water

구 분division 대조구Control 5% 해양심층수5% deep ocean water 10% 해양심층수10% deep ocean water 20% 해양심층수20% deep sea water 카테킨Catechin 2.5 (mg/g)2.5 (mg / g) 2.4 (mg/g)2.4 (mg / g) 3.2 (mg/g)3.2 (mg / g) 2.7 (mg/g)2.7 (mg / g) 총 폴리페놀Total polyphenols 14.78 (mg/g)14.78 (mg / g) 15.27 (mg/g)15.27 (mg / g) 19.28 (mg/g)19.28 (mg / g) 15.45 (mg/g)15.45 (mg / g) 총 프레보노이드Total prebonoid 1.14 (mg/g)1.14 (mg / g) 1.28 (mg/g)1.28 (mg / g) 1.71 (mg/g)1.71 (mg / g) 0.86 (mg/g)0.86 (mg / g)

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 해양심층수를 이용한 녹차 잎의 생산방법은 청정하고, 저온이며, 미네랄이 풍부한 특정 농도의 해양심층수를 녹차나무 재배시 관개수로 이용함으로써 청정 고품질 녹차 잎을 생산할 뿐만 아니라 카테킨 함량, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 등 녹차 잎의 기능성 관련 특성을 개선할 수 있는 효과적인 고기능성 녹차 잎 생산방법인 것으로 평가되었다.As described above, the method for producing green tea leaves using the deep sea water according to the present invention is to produce clean high quality green tea leaves by using the deep, clean, low-temperature, mineral-rich deep sea water as irrigation water when growing green tea trees. In addition, it was evaluated to be an effective high-functional green tea leaf production method that can improve the functional properties of green tea leaves, such as catechin content, total polyphenol content, and total flavonoid content.

Claims

When cultivating green tea tree, the high-functional green tea leaves with improved catechin content, total polyphenol content and total flavonoid content are irrigated at regular intervals. Production method.

delete

The method of claim 1, wherein the irrigation treatment is performed on the grown green tea tree four times at 500 ml intervals every 10 days.