KR20180060171A - 저칼륨 채소의 제조방법 및 이에 따라 제조된 저칼륨 채소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 채소 종자를 파종하고, 칼륨 저함유 수경액으로 유묘를 생산하는 육묘 단계; 상기 육묘단계에서 생산된 유묘를 칼륨 함유 수경액으로 재배하는 단계; 및 상기 칼륨 함유 수경액으로 재배된 채소를 다시 칼륨 저함유 수경액으로 재배하여 저칼륨 채소를 재배하는 단계;를 포함하는 저칼륨 채소의 재배방법에 관한 것이다.
본 발명의 저칼륨 채소의 재배방법에 따르면 칼륨 함유 수준이 낮은 저칼륨 채소를 안정적으로 생산할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 따른 저칼륨 채소는 칼륨 섭취의 제한이 필요한 신장병 환자도 안심하고 식생활에 도입할 수 있다.

Description

저칼륨 채소의 제조방법 및 이에 따라 제조된 저칼륨 채소{Method for culturing low potassium content vegetable and low potassium content vegetable prepared therefrom}

본 발명은 저칼륨 채소의 제조방법 및 이에 따라 제조된 저칼륨 채소에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 채소 종자를 파종하고, 칼륨 저함유 수경액으로 유묘를 생산하는 육묘 단계; 상기 육묘단계에서 생산된 유묘를 칼륨 함유 수경액으로 재배하는 단계; 및 상기 칼륨 함유 수경액으로 재배된 채소를 다시 칼륨 저함유 수경액으로 재배하여 저칼륨 채소를 재배하는 단계;를 포함하는 저칼륨 채소의 재배방법에 관한 것이다.

현대의학이 빠른 속도로 발전하고 있지만 심장, 폐, 간을 대체하는 인공장기는 아직 장기적인 유지 치료법이 보편화되지 않은 상황에서도 콩팥기능을 대신하는 치료인 투석요법은 체내 주요 장기 중에는 유일하게 장기적으로 신장 기능을 대신하여 수십 년 이상 유지되고 있는 보편화된 치료법이다.

투석요법은 혈액투석(hemodialysis)과 복막투석(peritoneal dia-lysis)으로 나뉘는데, 투석환자의 관리 및 유지를 위하여 대한신장학회는 1985년부터 학회사업으로 전국적인 말기신부전환자 등록사업을 운영하여 매년 우리나라 신대체요법의 현황을 발표하고 있다. 대한신장학회 등록위원회의 자료에 따르면, 2011년 말 기준으로 우리나라 혈액투석환자 수는 42,595명(84.7%, 823.6명/백만 명)이고 복막투석환자 수는 7,694명(15.3%, 148.8명/백만 명)으로, 총 투석환자 수는 50,289명(972.4명/ 백만 명)이다. 혈액투석환자 수는 매년 약 5-8% 증가하고 있으나 복막투석환자 수는 약 8,000명 정도에서 큰 변화가 없는 상태이다. 가장 많은 말기 신부전의 원인 질환은 당뇨병성 신증이고(47.1%), 이어서 고혈압성 사구체경화증이 19.6%, 만성사구체신염이 10.4%로 나타나고 있다.

신장은 인체의 대사과정 중 발생한 노폐물을 배설하는 배설 기능 이외에도 체액의 조절, 체내의 산, 염기 균형 유지, 호르몬 분비 등의 다양한 기능을 갖고 있는 중요한 장기이다. 만성신부전으로 신장투석을 받는 환자들은 콩팥의 세뇨관이 손상되어 노폐물을 걸러주지 못하기 때문에 주2~3회 주기적으로 혈액투석을 받아야 한다.

한편, 칼륨은 혈액 내에서 일정 수준(3.5~5.5mEq/L)으로 관리되어야하는데 그 수치가 높으면 투석을 통하여 혈액 내 칼륨을 걸러내야 하며, 그렇지 못할 경우 생명에 위험이 될 수 있다. 신장이 손상된 환자들은 식품으로 섭취한 칼륨을 걸러내지 못해 몸에 축적되고 혈청 내 칼륨의 증가는 세포 외액과 내액의 칼륨 수준의 차이를 감소시켜 경한 자극이나 심지어 자극이 없어도 근육, 신경 흥분의 원인이 된다. 대한영양사협회는 신장 투석환자의 일일 칼륨 권장 섭취량을 1,500 내지 2,500(mg/day)으로 권장하고 있다. 건강한 사람의 칼륨섭취량은 3,500(mg/day)(한국영양학회, 한국인 섭취기준)이다. 칼륨은 많은 식재료에 포함되어 있기 때문에 신장병 환자는 단백질과 염분의 섭취를 조심하고, 특히, 칼륨 섭취에 유의할 필요가 있다.

칼륨은 식물성장에 필요한 3대 원소로서 채소에는 반드시 칼륨이 포함되어 있다. 그러나, 만성신부전환자들은 혈액 내 칼륨 수치를 일정 수준 이하로 관리하기 위하여 칼륨이 포함된 생채소를 그대로 섭취하지 못하고 있는 실정이다. 즉, 생채소에 포함되어 있는 칼륨의 함량을 낮추기 위하여 생채소를 물에 담가 우려내거나(10% 감소), 데쳐서(30 내지 50%감소) 먹어야하는 불편함이 있다. 이렇게 칼륨의 함량을 낮추기 위해 생채소를 물에 담구거나 데치는 경우에는, 생채소로 섭취할 수 있는 비타민이나 식물 생합성물질(Phyto-chemical)을 섭취하지 못하게 되고, 채소의 식감을 떨어지는 단점이 있다.

지금까지, 칼륨 함량이 낮은 채소를 재배하는 방법으로서, 일본 특허 공개 제2008-61587호, 일본 특허공개 제2011-36226호, 및 한국 특허공개 제10-2015-0034789호는 칼륨 함유 수경액으로 재배하고, 그 이후에 칼륨 불함유 수경액으로 재배함으로써 칼륨 함유량이 낮은 채소를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기와 같은 방법을 통해 칼륨 저함유 채소를 재배하는 경우, 갑자기 칼륨 불함유 수경액을 사용하게 되어 채소의 생육장애가 나타나 채소의 수확량이 감소하거나, 잎의 색이 변색되는 등 제조된 채소의 상품성이 떨어지는 문제점이 발생하여 상업적으로 저칼륨 채소의 재배에 어려움이 있었다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 채소 종자를 파종하고, 칼륨 저함유 수경액으로 유묘를 생산하는 육묘 단계; 상기 육묘단계에서 생산된 유묘를 칼륨 함유 수경액으로 재배하는 단계; 및 상기 칼륨 함유 수경액으로 재배된 채소를 다시 칼륨 저함유 수경액으로 재배하여 저칼륨 채소를 재배하는 단계;를 통해 저칼륨 채소를 재배하는 경우, 칼륨 함유량이 일반 채소의 40% 수준의 채소를 얻을 수 있음과 동시에, 충분히 생육한 저칼륨 채소를 안정적으로 공급할 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 칼륨 함유량이 일반 채소의 40% 수준의 채소를 얻을 수 있음과 동시에, 충분히 생육한 저칼륨 채소를 안정적으로 제조할 수 있는 장점을 갖는 저칼륨 채소의 재배방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 저칼륨 채소의 재배방법을 이용한 저칼륨 채소를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 칼륨 함유 수경액으로 채소를 일정 기간 재배한 후, 칼륨 저함유 수경액에서 재배하는 저칼륨 채소 수경액에 있어서, 상기 칼륨 저함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부인 것을 특징으로 하는 저칼륨 채소 수경액을 제공한다.

본 발명자는 다양한 재배 조건에서 재배하고, 저칼륨 채소를 안정적으로 제공할 수 있는 조건을 검토하였다.

그 결과, 파종 단계 및 수확 전 재배 기간 동안의 수경액의 조성 및 재배기간이 중요하다는 것을 밝혀냈다. 파종 단계 및 수확 전 재배 기간 동안, 종래의 칼륨 함유 수경액에서 수경액 내의 질소, 인산, 칼륨의 비율을 변경하여 칼륨의 중량비가 낮은 수경액을 이용하여 재배함으로써, 잎 변색 등의 장애도 없이 안정된 품질의 저칼륨 채소를 재배할 수 있게 되었다.

예를 들어, 찰스 및 멀티그린 품종의 상추는 상기 비율의 칼륨 함유 수경액에서 파종하여 유묘를 생산한 후 통상적인 칼륨 함유 수경액으로 바꾸어 재배하다가, 다시 칼륨 저함유 수경액에서 재배함으로써 수확 시에는 칼륨 농도가 일반 수경 재배의 상추에 비해 40% 수준의 함유량 채소를 얻을 수 있다.

본 발명의 저칼륨 채소 수경액에서, 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부인 것이 바람직한데, 상기 범위의 수경액을 이용하면, 칼륨 함량이 낮을 뿐만 아니라 수확 시 중량, 길이 등도 만족스러운 크기의 채소를 생산하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 채소 종자를 파종하고, 칼륨 저함유 수경액으로 유묘를 생산하는 육묘 단계; 상기 육묘단계에서 생산된 유묘를 칼륨 함유 수경액으로 재배하는 단계; 및 상기 칼륨 함유 수경액으로 재배된 채소를 다시 칼륨 저함유 수경액으로 재배하여 저칼륨 채소를 재배하는 단계;를 포함하는 저칼륨 채소의 재배방법을 제공한다.

본 발명의 저칼륨 채소의 재배방법은 파종 단계 및 수확 전 재배 기간 동안, 종래의 칼륨 함유 수경액에서 수경액 내의 질소, 인산, 칼륨의 비율을 변경하여 칼륨의 중량비가 낮은 수경액을 이용하여 재배함으로써, 잎 변색 등의 장애도 없이 안정된 품질의 저칼륨 채소를 재배할 수 있다.

채소 종자를 칼륨 저함유 수경액에 침종한다. 침수 후 발아 및 발근을 확인한 후, 칼륨 저함유 수경액에서 일정 기간 재배하고 일정 수준 식물체가 성장한 후, 칼륨을 함유한 수경액을 이용하여 재배한다.

예를 들면, 상추의 경우에는 침종 기간은 2 ~ 3 일간, 칼륨 함유 수경액 재배 기간은 3 ~ 4 주 정도, 칼륨 저함유 수경액 재배 기간은 1 ~ 2 주 정도 재배한 후에 수확한다.

본 발명의 저칼륨 채소의 재배방법에서, 상기 칼륨 저함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부이고, 상기 칼륨 함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨은 1 ~ 2 중량부인 것을 특징으로 한다.

칼륨 저함유 수경액의 질소, 인산, 칼륨의 중량비가 상기 범위이면, 길이, 중량 모두 수확 시에 충분한 크기로 된 안정된 품질의 채소를 공급할 수 있다.

상기 칼륨 함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨은 1 ~ 2 중량부로 하여 재배를 실시한다. 칼륨 함유 기간 수경액은 식물의 3 요소인 질소, 인산, 및 칼륨을 상기 비율로 포함하지만, 다른 원소, 예를 들면, 마그네슘, 망간, 붕소 등 식물이 요구하는 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 이 원소의 농도는 보통의 수경 재배에 사용되는 수경액에 포함된 농도 범위이면 된다.

구체적으로는, 상기 칼륨 함유 수용액의 조성은 물 1,000L에 질산칼슘(4수염 일산) 35.4Kg, 질산칼륨 20.2Kg, 킬레이트철(12.3%) 1.6Kg, 질산칼륨 40.4Kg, 황산마그네슘 18.5Kg, 일인산암모늄 9.5Kg, 붕산 120g, 황산망간 62.5g, 황산아연 9g, 황산구리 4g, 및 리브덴산나트륨 1.25g을 넣고, 이를 25배 희석하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 칼륨 함유 수용액의 경우, 그 조성을 물 1,000L에 질산칼슘 30.35Kg, 질산칼륨 47.2Kg, 붕산 300g, 황산아연 22g, 황산구리 5g, 황산망간 200g, 몰리브덴산나트륨 2g, 킬레이트철 2Kg, 질산칼륨 30.35Kg, 황산마그네슘 24.6Kg, 및 일인산암모늄 11.5Kg를 넣고, 이를 25배 희석하여 사용할 수 있다.

반면 칼륨 저함유 재배 기간에 사용하는 수경액의 칼륨의 비율은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부이고, 상기 칼륨 함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨은 1 ~ 2 중량부이다.

또한, 본 발명의 저칼륨 채소를 재배하는 방법에 있어서, 수경액의 EC(Electrical Conductance) 값(dS/m)은 상기 파종단계에서 사용하는 칼륨 저함유 수경액에서는 0.2 내지 0.6인 것이 바람직하고, 칼륨 함유 수경액에서는 0.8 내지 1.5 인 것이 바람직하며, 수확 전 칼륨 저함유 수경액에서는 0.8 내지 1.5 인 것이 바람직하다.

채소의 수경재배에 있어서, EC 값 1 ~ 3(dS/m) 정도에서 재배하는 것이 일반적이지만, 본 발명에서는 파종단계에서 사용하는 칼륨 저함유 수경액에서 EC 값이 낮은 조건을 부여하여 재배하여 어린 채소에 일종의 이온 스트레스를 부여함으로써, 이를 통해 향후 수확 전 칼륨 저함유 수경액에서 생육하는 기간 동안 칼륨 부족에 대한 저항성을 미리 부여하게 되며, 상기와 같은 EC 값 조건에서 저칼륨 채소를 재배하게 되면, 생육 장해 또는 잎의 변색 등이 발생하지 않게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 저칼륨 채소를 재배하는 방법에 있어서, 수경액의 pH는 칼륨 함유 재배 기간, 칼륨 저함유 재배 기간을 통해 5.0 ~ 7.0으로 조정하는 것이 바람직하다.

수경액의 pH가 약산성이면 모든 비료 염기의 용해성이 좋기 때문에 수경액의 조성이 안정하고 그 결과 수확하는 채소의 품질도 안정적으로 된다.

또한, 본 발명의 저칼륨 채소를 재배하는 방법은 전체 재배 기간 동안 연속적으로 수경액의 EC 값과 pH를 모니터함으로써 비료 조건을 관리하고 재배하는 것이 바람직하다. EC 값과 pH를 지속적으로 모니터하면서 수경액의 조건을 일정하게 재배하는 것이 안정된 품질의 저칼륨 채소를 재배할 수 있다.

수경 재배에서는 식물이 수경액 중의 양분을 흡수하기 때문에 수경액의 조성이 시간이 지남에 따라 변화한다. 따라서, 안정된 품질의 채소를 수확하기 위해 수경액을 상시 모니터로 감시하면서 수경 재배를 하고 수경액의 조성이 일정하게 되도록 조정하면서 재배하는 것이 바람직하다.

본 발명의 재배방법에서는 순환형 수경 재배 장치의 유로 모니터를 설치하고 수경액의 전해질, pH가 항상 일정한 범위로 유지되도록 수경액을 조정하면서 재배할 수 있다. 이 재배 방법에 따라 대규모 수경 재배 시스템을 사용하여도 수경액의 상태가 일정하게 유지되어 안정적으로 저칼륨 채소를 생산할 수 있다. 본 발명의 수경 재배는 순환형 수경 재배 장치를 이용할 수 있지만, 재배 조건을 일정하게 유지할 수 있다면 어떤 수경 재배 장치를 이용하여도 좋다.

본 발명의 저칼륨 채소의 재배방법에서, 상기 저칼륨 채소를 재배하는 단계는 수확 전 1 내지 2주의 기간 동안 칼륨 저함유 수경액으로 재배하는 것이 바람직하다. 재배하는 채소의 종류에 따라 다르지만, 수확 전 1 내지 2주 기간 전에 재배하여 칼륨 함유량이 낮고, 수확시 무게, 길이 등도 만족스러운 크기의 채소를 안정적으로 생산하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 저칼륨 채소의 재배방법에 의해 제조된 저칼륨 채소를 제공한다.

본 발명의 수경 재배 방법에 따라 재배한 저칼륨 채소는 수확시의 칼륨 함량이 통상적으로 재배되는 채소의 칼륨 수준의 40% 이하인 채소를 안정적으로 생산할 수 있다.

따라서, 본 발명의 재배 방법에 의해 칼륨 함유 수준이 낮은 저칼륨 채소를 안정적으로 생산할 수 있는 바, 칼륨 섭취의 제한이 필요한 신장병 환자도 안심하고 식생활에 도입할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 저칼륨 채소의 재배방법에 따르면 칼륨 함유 수준이 낮은 저칼륨 채소를 안정적으로 생산할 수 있다.

또한, 본 발명의 방법에 따른 저칼륨 채소는 칼륨 섭취의 제한이 필요한 신장병 환자도 안심하고 식생활에 도입할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 재배방법을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 재배 방법에 의해 생산된 채소의 사진이다.
도 3은 본 발명의 재배 방법에 의해 생산된 채소가 함유하는 원소성분을 분석한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 재배 방법에 의해 생산된 채소의 무게 및 엽수를 나타내는 그래프이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 저칼륨 채소의 재배

EC 값 0.4(dS/m) 및 인산과 대비해 질소 및 칼륨의 중량비가 각각 3, 및 0.15인 저칼륨 수경액을 이용하여 파종하여 생산된 상추(Multi Green, Charles 품종)유묘를 3일 후부터 칼륨 함유 수경액을 이용하여 21 일간 재배한 후, 칼륨 저함유 수경액을 이용하여 각각 7일 및 14 일간 재배하였다.

이용한 칼륨 함유 수경액의 조성은 인산과 대비해 질소 및 칼륨의 중량비가 각각 3, 및 1.5이고, EC 값 1.0의 조성의 것을 사용하였고, 칼륨 저함유 수경액의 조성은 인산과 대비해 질소 3, 및 인산 0.15이고, EC 값 1.2의 조성(칼륨 저함유 수경액 조성 1)과, 인산과 대비해 질소 3, 및 인산 0.075이고, EC 값 1.2의 조성(칼륨 저함유 수경액 조성 1)의 수경액을 사용하였다.

실시예 2. 재배된 채소의 성분분석

상기와 같이 재배된 저칼륨 채소의 칼륨 농도를 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)를 통해 분석하고 도 3에 나타내었다.

그 결과, 칼륨(K)의 경우 칼륨 저함유 수경액의 처리시기가 길어질수록, 그리고, 배양액의 칼륨의 농도가 낮아질수록 수확된 채소 잎에 잔존하는 칼륨의 농도가 낮아지는 현상을 관찰할 수 있었다.

그리고, 황(S), 인(P), 철(Fe)의 경우는 칼륨 저함유 수경액 처리에 따라 뚜렷한 경향을 보이지 않았고, ‘찰스’ 품종의 경우 2주 동안 칼륨 저함유 수경액을 처리한 군에서, 1주 동안의 처리에 비해 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 나트륨(Na) 함량이 일부 증가하는 경향이 관찰되었다. 이는 품종 특성에 따른 이온 흡수에 대한 식물의 적응이 원인일 수 있으며, 칼륨의 흡수가 감소함에 따라 다른 원소들의 흡수가 일부 증가하기 때문인 것으로 판단된다.

또한, 수확한 채소의 건 체중 및 엽수의 변화를 측정하여 도 4에 나타내었다.

그 결과, Multi Green 및 Charles 품종에서 엽수 및 생채소 무게 변화에는 뚜렷한 변화가 없는 것으로 관찰되었다.

상기와 같은 결과를 토대로, 본 발명의 수경 재배 방법에 따라 재배한 저칼륨 채소는 수확시의 칼륨 함량이 통상적으로 재배되는 채소의 칼륨 수준의 40% 이하인 채소를 안정적으로 생산할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 재배 방법에 의해 칼륨 함유 수준이 낮은 저칼륨 채소를 안정적으로 생산할 수 있는 바, 칼륨 섭취의 제한이 필요한 신장병 환자도 안심하고 식생활에 도입할 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 칼륨 함유 수경액으로 채소를 일정 기간 재배한 후, 칼륨 저함유 수경액에서 재배하는 저칼륨 채소 수경액에 있어서,
   상기 칼륨 저함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부인 것을 특징으로 하는 저칼륨 채소 수경액.
2. 채소 종자를 파종하고, 칼륨 저함유 수경액으로 유묘를 생산하는 육묘 단계;
   상기 육묘단계에서 생산된 유묘를 칼륨 함유 수경액으로 재배하는 단계; 및
   상기 칼륨 함유 수경액으로 재배된 채소를 다시 칼륨 저함유 수경액으로 재배하여 저칼륨 채소를 재배하는 단계;를 포함하는 저칼륨 채소의 재배방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 칼륨 저함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨 0.1 ~ 0.2 중량부이고,
   상기 칼륨 함유 수경액의 질소, 인산, 및 칼륨의 비중은 인산 1 중량부 대비, 질소 2 ~ 4 중량부, 및 칼륨은 1 ~ 2 중량부인 것을 특징으로 하는 저칼륨 채소의 재배 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 저칼륨 채소를 재배하는 단계는 수확 전 1 내지 2주의 기간 동안 칼륨 저함유 수경액으로 재배하는 것을 특징으로 하는 저칼륨 채소의 재배 방법.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 저칼륨 채소.

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