KR20230086376A - 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제 및 그 제조방법 - Google Patents

치자 추출물을 이용한 절화수명연장제 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치자 추출물을 제조하고 이를 물과 미량요소 성분을 혼합하여 절화수명연장제의 제조방법에 관한 것이다.
상기 절화수명연장제는 물 100중량부에 치자 추출분말 1~10중량부를 혼합하여 치자조성물을 제조하고, 상기 치자조성물을 균질기로 15~30분 동안 균질화한 후 필터로 여과한 다음 치자조성물을 pH 2.8~3.5로 맞춘 다음 멸균기에서 115~125℃에서 10~20분 동안 멸균하였다. 상기 멸균한 치자조성물 대비 30~20배의 물을 상기 치자조성물에 희석하여 절화수명연장제즐 제조하였다.
또한 상기 치자조성물에 미량요소를 더 포함하는 경우 절화의 수명이 더 연장되는 효과가 있었다. 즉, 치자 추출분말을 혼합하여 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 붕산 0.05~0.2중량부 또는 EDTA-Zn 0.3~0.5중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
본 발명에 따르면 치자 추출물에 붕산, EDTA-Zn 및 소듐벤조에이트를 포함하는 미량요소를 포함하는 것으로 곰팡이 억제, 생리활성 및 식물 조직 강화를 통해 절화의 수명을 더욱 길게 연장할 수 있다.

Description

치자 추출물을 이용한 절화수명연장제 및 그 제조방법{Cut flower life extension agent using gardenia extract and manufacturing method therefor}
본 발명은 절화수명연장제에 관한 것으로 더욱 상세하게는 화훼농가에서 생산된 절화의 포장, 운송 및 판매와 관련하여 유통과정 중 절화의 고품질 및 신선도을 유지할 수 있도록 치자 추출물을 이용하여 절화 수명을 연장하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 화훼농가에서 생산된 절화의 포장, 운송 및 판매와 관련하여 유통 과정 중 절화의 고품질 및 신선도를 유지하면서 출하조절을 통한 소득증대를 가능하게 하기 위해서는 절화의 수명연장이 매우 중요하다.
그럼에도 불구하고, 우리나라는 절화의 수확 직후 전처리를 하지 않거나 저온유지 시스템을 사용하지 않고 상온에서 수송되고 있는 경우가 많아 온도 등에 의한 피해가 발생하고, 특히 고온기에 온도상승으로 인한 피해가 심각한 것으로 보고되고 있다.
특히, 관상기간이 비교적 짧은 절화의 경우 수확에서부터 판매에 이르기까지의 과정에서 발생할 수 있는 위조, 개화불량 등은 절화의 상품가치를 급격히 떨어뜨릴 수 있다.
또한, 최근 화훼수출의 증가에도 불구하고, 그 대상국이 일본 등 근거리 국가에 머물고 있는 이유도 절화의 보존 및 저장 방식에 의한 유통기간과 관련된 문제가 주요 원인인 것으로 파악되고 있다.
따라서 절화의 수명을 연장시키고, 상품가치 감소를 억제하기 위한 방법으로 당(sugar), HQS(8-hydroxy quinoline sulfate), HQC(8-hydroxy quinoline citrate), STS(silver thiosulfate), silver acetate, 구연산(citric acid), 크리잘 RVB, NaOCI(sodium hypochlorite) 등이 사용되고 있다.
이들은 주로 화학약품들로서 절화의 호흡작용, 증산작용, 그리고 노화를 억제하거나 미생물의 생육을 억제하는 역할을 하나, 적정농도 및 사용할 시기의 선정 등이 까다롭고 약에 의해 줄기 갈변이나 꽃잎의 불량 착색 등의 피해를 입히기 쉽다. 또한 절화의 종류에 따라 작용 정도와 효과가 각기 다르기 때문에 일괄적으로 사용하기 어렵고, 별도의 저온시설 및 저온운반시설을 필요로 한다는 점, 그리고 인체와 환경에 대한 독성 등의 문제점을 내포하고 있다.
특히, 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 전처리제 중 하나인 STS(silver thiosulfate)는 물질이 불안정하여 상품으로서의 장기보관이 불가능하고, 노화 시 많은 양의 에틸렌 가스를 발생하지 않는 장미와 같은 절화류에 대하여 수명 연장 효과를 나타내지 못하고 있으며, 중금속인 은(Ag)을 함유하고 있어 인체 독성은 물론, 환경오염 유발물질로 분류되어 국제적으로 사용이 제한되거나 금지되고 있는 실정이다.
이러한 점을 해결하기 위해 종래기술로서 공개특허공보 제10-2013-0059160호이 개시된 바 있다.
상기 종래기술은 본 발명은 수크로즈 300 중량부에 대하여 황산알루미늄 0.8 내지 1.2 중량부, 아스코르브산 7.5 내지 10 중량부, 질산마그네슘 1.5 내지 2.5 중량부 및 염화칼슘을 0.4 내지 0.6 중량부로 포함하는 절화수명 연장제에 관한 것으로 절화의 수명을 현저히 연장시킬 수 있을 뿐 아니라, 환경오염을 유발하지 않고, 고온에서도 절화의 수명 연장효과가 우수하여 절화 유통 시 저온유지 비용 등의 절감효과가 나타났다.
종래의 절화수명연장제는 곰팡이 발생하거나 절화수명 연장효과가 크기 않아 이를 해결하기 위한 절화수명연장제의 개발이 요청되고 있다.
하지만, 상기 종래기술은 최장 12일까지 절화의 수명을 연장하는 것으로 2주 이상의 장기간을 요하는 경우에는 사용하기 힘들다는 단점이 있다.
따라서, 환경오염을 유발하지 않는 천연물질을 사용하면서도, 절화의 수명을 장기간 연장할 수 있는 절화수명연장제의 필요성이 대두되었다.
국내공개특허 제10-2013-0059160호(2013. 06. 05.)
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 것으로 그 목적은 절화수명연장제를 제조함에 있어서, 천연물질로 치자 추출물을 사용하는 것으로 종래 절화수명연장제를 제조할 때 발생하는 환경오염문제를 방지하고, 절화의 수명을 장기간 연장할 수 있는 절화수명연장제를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 치자 추출물에 붕산, EDTA-Zn 및 소듐벤조에이트를 포함하는 미량요소를 포함하는 것으로 곰팡이 억제, 생리활성 및 식물 조직 강화를 통해 절화의 수명을 더욱 길게 연장할 수 있는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 치자 열매를 이용하여 다음과 같은 방법으로 치자 추출물을 제조하고 이를 물과 미량요소 성분을 혼합하여 절화수명연장제를 제조하였다.
상기 절화수명연장제는 물 100중량부에 치자 추출분말 1~10중량부를 혼합하여 치자조성물을 제조하고, 상기 치자조성물을 균질기로 15~30분 동안 균질화한 후 필터로 여과하였다. 여과된 치자조성물을 pH 2.8~3.5로 맞춘 다음 멸균기에서 115~125℃에서 10~20분 동안 멸균하였다.
상기 멸균한 치자조성물 대비 30~20배의 물을 상기 치자조성물에 희석하여 절화수명연장제를 제조하였다.
또한 상기 치자조성물에 미량요소를 더 포함하는 경우 절화의 수명이 더 연장되는 효과가 있었다. 즉, 치자 추출분말을 혼합하여 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 붕산 0.05~0.2중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
그리고 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 EDTA-Zn 0.3~0.5중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
또한 상기 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 소듐벤조에이트 0.3~0.8중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
본 발명에 따르면, 천연물질인 치자 추출물을 원료로 사용하는 것으로 환경오염을 방지하고, 절화의 수명을 장기간 연장할 수 있는 절화수명연장제를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면 치자 추출물에 붕산, EDTA-Zn 및 소듐벤조에이트를 포함하는 미량요소를 포함하는 것으로 곰팡이 억제, 생리활성 및 식물 조직 강화를 통해 절화의 수명을 더욱 길게 연장할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 절화를 고품질 상태로 보관할 수 있는 기간이 길어, 절화가치의 감소 억제를 통해 화훼농가의 수익 향상을 유도할 수 있고, 수출 범위가 확대되어 화훼산업의 경제적 발전 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 시작일 사진
도 2는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 4일차 사진
도 3은 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 7일차 사진
도 4는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 12일차 사진
도 5는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 15일차 사진
도 6은 본 발명의 일실시예의 치자추출물 원료사진
도 7은 본 발명의 일실시예의 통치자 추출 사진
도 8은 본 발명의 일실시예의 치자추출물 여과 사진
도 9는 본 발명의 일실시예의 치자추출물 분말화사진
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명은 치자 추출물을 이용하여 절화수명연장제의 제조방법에 관한 것이다.
천연물로서 치자는 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 왔고, 한약재로 사용(NAPRI, 2003)될 만큼 인체에 무해하며, 또한 치자 추출물의 세균에 대한 항균효과가 있어 이를 이용한 절화 수명 연장 연구에서 치자 단용 처리구의 절화 수명은 20.5일로 대조구 Chrysal, Floralife의 절화수명 14.8일, 18.8일보다 길게 나타났다.
치자추출물만을 포함한 절화수명연장제는 곰팡이 발생하거나 수명이 기대보다 길지 않다. 본 발명은 치차 추출물과 미량요소(붕산, EDTA-Zn, 소듐벤조에이트)를 유효성분으로 포함하는 절화수명연장 조성물을 제공한다. 본 발명에 의해 제조된 절화보존 조성물은 종래의 천연물 처리제와 비교하여 상기 절화보존 조성물의 유효성분에 의한 절화수명 연장 효과가 가장 우수한 최적의 조건을 확인하여, 곰팡이 억제와 생리활성 및 식물 조직 강화를 위한 미량요소를 제공함으로써 절화의 수명을 더욱 길게 연장할 수 있으므로, 본 발명의 절화보존 조성물을 사용할 경우, 절화를 고품질 상태로 보관할 수 있는 기간이 길어, 절화가치의 감소 억제를 통해 화훼농가의 수익 향상을 유도할 수 있고, 수출 범위가 확대되어 화훼산업의 경제적 발전을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 거베라 시험 시작일 사진이고, 도 2는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 4일차 사진이며, 도 3은 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 7일차 사진이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 12일차 사진이고, 도 5는 본 발명의 일실시예의 거베라 시험 15일차 사진이며, 도 6은 본 발명의 일실시예의 치자추출물 원료사진이다. 그리고 도 7은 본 발명의 일실시예의 통치자 추출 사진이고, 도 8은 본 발명의 일실시예의 치자추출물 여과 사진이며, 도 9는 본 발명의 일실시예의 치자추출물 분말화사진이다.
상기 도 1 내지 도 9는 치자추출물 원료를 이용하여 절화수명연장제를 제조한 경우 거베라 절화에 절화수명연장제를 사용하였을 때 거베라의 신선도를 보여주는 사진이다.
상기 절화수명연장제는 물 100중량부에 치자 추출분말 1~10중량부를 혼합하여 치자조성물을 제조한다.
상기 치자 추출분말은 50% ~ 70% 에탄올 용액 100중량부에 건조된 치자열매 10~50중량부를 암조건 및 상온에서 50~80시간 동안 담가 보관한 다음 여과지로 여과하여 치자 추출물을 추출한다. 상기 암조건은 낮에 차광하여 밤과 같은 상태로 차광하여 준다.
[표 1] 치자 추출물 여과
구분 추출시간
(hr)
건조 식물체 무게/
70% EtOH 부피
(g/ml)
농축무게
(g)
수율
(%)
치자(G) 12 400g/2,000ml 7.6 1.90
24 400g/2,000ml 13.05 3.26
48 400g/2,000ml 19.64 4.91
72 400g/2,000ml 24.03 6.01
또한 상기 여과지는 Whatman no.2 필터페이퍼를 포함하는 여과지를 사용하며, 이는 대기 및 토양 테스트에서 특정 오염물질 등을 모니터링하는데도 사용하는 여과지이다.
상기 치자 추출물을 농축증발기로 농축한 다음 동결건조하여 치자 추출분말을 제조하엿다.
상기 여과시킨 치자조성물을 균질기로 15~30분 동안 균질화한 후 필터로 여과하였다. 여과된 치자조성물을 pH 2.8~3.5로 맞춘 다음 멸균기에서 115~125℃에서 10~20분 동안 멸균하였다. 상기 멸균기는 고압증기멸균기(autoclave)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 멸균시킨 치자조성물은 중량 대비 30~20배의 물을 상기 치자조성물에 희석하여 절화수명연장제즐 제조하였다.
본 발명은 치차 추출물과 미량요소인 붕산, EDTA-Zn, 소듐벤조에이트를 유효성분으로 포함하는 절화수명연장 조성물을 제공한다.
즉, 상기 치자 추출분말을 혼합하여 치자추출 혼합물을 제조할 때 상기 미량요소를 더 포함하는 경우 절화의 수명이 더 연장되는 효과가 있었다. 즉, 치자 추출분말을 혼합하여 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 붕산 0.05~0.2중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
그리고 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 EDTA-Zn 0.3~0.5중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
또한 상기 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 소듐벤조에이트 0.3~0.8중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하였다.
(실시예) 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 개발 내용
가. 시험 장소: 주식회사 누보 연구본부, 2021년 9월 2일 ~ 20일 수행
나. 시험 조건- 모든 처리구는 약제 처리 후 25℃ 실온 보관
다. 작물 및 품종 : 거베라 (얼라이언스)
라. 처리내용
[표 2]
구 분 처리구(성분) 사용량 및 희석배수 (물량)
1 치자원액 25ppm 100배 (400ml)
2 A 100배 (400ml)
3 B 100배 (400ml)
4 C 100배 (400ml)
5 Floralife 100배 (400ml)
6 Chrysal 100배 (400ml)
(설명) 상기 처리구 A, B, C 모두 치자추출물을 25ppm 포함하였다. 치자 추출물의 경우 치자(Gardenia jasminoides)를 50% 에탄올에 72시간 암상태로 침지한 뒤 회전농축증류기로 농축시킨 분말을 수돗물에 희석하여 사용하였다.
처리방법은 모든 처리구의 거베라 줄기를 30cm로 절단한 다음 잎 제거한 후 약량별 물에 희석한 다음 절화 거베라를 침지하였다. 매일 오후 5시 일정한 시간에 관찰하고, 처리구 당 1주씩 5반복 실험하였다.
조사방법은 처리구 별 사진촬영 및 거베라 시드는 시기(day) 관찰하였다.
절화 거베라의 시들음 판단 기준은 줄기 꺽임, 꽃 시들음 증상 중 하나라도 관찰되는 경우 절화 수명 종료시점으로 판단하였다.
<거베라 시들음 판단 기준>
줄기 꺾임 꽃 시들음
Figure pat00001
Figure pat00002
[표 3] 절화수명연장제 제품 A, B, C 구성물질
구 분 A B C
붕산 0.100% 0.100% 0.100%
몰리브덴 0.005%
EDTA-Zn 0.400%
EDTA-Cu 0.400%
소듐벤조에이트 0.500% 0.500% 0.500%
치자추출물 0.250% 0.250% 0.250%
소계 0.855% 1.250% 1.250%
수돗물 99.145% 98.750% 98.750%
- A, B, C 모두 치자추출물 25ppm 포함한다.
(절화수명연장제 시험결과)
- 도면의 사진 오른쪽 아래부터 3번 째줄 Floralife, 4번 째줄 Chrysal, 5번 째줄이 치자원액 처리구이다.
- 사진 왼쪽 아래부터 1째줄 A, 2째줄 B, 3째줄 C 처리구이다.
상기 치자 추출분말을 혼합하여 치자추출 혼합물을 제조할 때 당(sugar), HQS(8-hydroxy quinoline sulfate), HQC(8-hydroxy quinoline citrate), STS(silver thiosulfate), silver acetate, 구연산(citric acid), 크리잘 RVB, NaOCI(sodium hypochlorite)를 더 포함하여 제조할 수 있다. 이 경우 상기 미량요소를 포함하여 제조하거나 별도로 상기 성분만을 포함하여 제조할 수 있다.
[표 4] 본 발명의 절화수명연장 시험 결과
처리구 처리 후 꽃 시드는 시기 (day) 처리 후
15일 기준
1반복 2반복 3반복 4반복 5반복 평균 시들음율
1 치자 원액 18 14 18 18 18 17.2 20%
2 A 9 18 18 11 18 14.8 40%
3 B 18 12 11 11 11 12.6 80%
4 C 18 18 18 18 18 ?18 0%
5 Floralife 9 18 18 18 18 16.2 20%
6 Chrysal 12 13 14 13 14 13.2 100%
처리후 16일~17일 생육과정 조사 미실시로, 처리후 15일 기준으로 시들음율 평가
- 모든 처리구에서 처리 후 3일 전까지 줄기꺾임, 꽃 시들음 증상은 없었다.
- 각 처리구에서 줄기꺾임, 꽃 시들음 증상이 발생하기 시작한 순서는 B → Chrysal → A → Floralife → 치자 원액 → C 순으로 나타났다.
- 처리 후 15일 기준으로 볼 때, 치자추출물을 함유한 제품C가 대조구(Chrysal, Floralife)의 절화 수명보다 더 길었기 때문에 거베라 수명연장에 효과가 있는 것으로 판단된다.
치자 추출물에 미량요소를 첨가한 제품 A, B, C를 비교한 결과, 구성물질의 차이로 인해 수명 연장 효과가 다르게 나타난 것으로 보인다.
세 제품 모두 붕산, 소듐벤조에이트, 치자추출물의 함량이 같았기 때문에 A, B의 경우 첨가된 몰리브덴과 EDTA-Cu로 인해 치자원액 처리구보다 수명이 짧고, C에는 EDTA-Zn이 첨가되어 절화 수명 연장에 필요한 생리활성 및 식물 조직 강화용 미네랄을 제공함으로써 절화의 수명이 더 길어진 것으로 보인다.
치자 원액 처리구보다 치자추출물과 미량요소를 함유한 제품C가 사용된 거베라의 수명이 더 길었기 때문에 치자추출물에 미량요소를 함유한 제품을 개발하는 것이 절화수명을 더욱 길게 연장할 수 있다.

Claims (7)

  1. 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법에 있어서,
    상기 절화수명연장제는 물 100중량부에 치자 추출분말 1~10중량부를 혼합하여 치자조성물을 제조하고, 상기 치자조성물을 균질기로 15~30분 동안 균질화한 후 필터로 여과하며, 상기 여과된 치자조성물을 pH 2.8~3.5로 맞춰주고, pH 2.8~3.5로 맞춰진 치자조성물을 115~125℃에서 10~20분 동안 멸균한 후 멸균한 치자조성물 대비 30~20배의 물을 상기 치자조성물에 희석하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치자 추출분말을 혼합하여 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 붕산 0.05~0.2중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 EDTA-Zn 0.3~0.5중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법.

  4. 제1항에 있어서,
    상기 치자조성물을 제조할 때 상기 치자조성물 100중량부에 소듐벤조에이트 0.3~0.8중량부를 더 포함시켜 치자조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법.

  5. 제1항에 있어서,
    상기 치자 추출분말을 혼합하여 치자추출 혼합물을 제조할 때 당(sugar), HQS(8-hydroxy quinoline sulfate), HQC(8-hydroxy quinoline citrate), STS(silver thiosulfate), silver acetate, 구연산(citric acid), 크리잘 RVB, NaOCI(sodium hypochlorite)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치자 추출분말을 혼합하여 치자추출 혼합물을 제조할 때 당(sugar), HQS(8-hydroxy quinoline sulfate), HQC(8-hydroxy quinoline citrate), STS(silver thiosulfate), silver acetate, 구연산(citric acid), 크리잘 RVB, NaOCI(sodium hypochlorite)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법
  7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상기 절화수명연장제는 50%~70% 에탄올 용액 100중량부에 건조된 치자열매 10~50중량부를 암조건 및 상온에서 50~80시간 동안 담가 보관한 다음 필터페이퍼로 여과하여 치자 추출물을 추출하고,
    상기 치자 추출물을 농축증발기로 농축한 다음 동결건조하여 치자 추출분말을 제조하는 것을 특징으로 하는 치자 추출물을 이용한 절화수명연장제의 제조방법

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