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문제 정의
- 하지만 최근의 지구온난화에 의한 범세계적인 기후환경의 변화는 하동지역의 기후에도 큰 변화를 가져왔을 것으로 보인다. 차후 재배지역 전역에 대한 찻잎과 제품에 대한 객관적이고 과학적인 성분 분석을 실시하여 하동 지역 녹차 생잎에 대한 지역별, 채취시기별 찻잎 조성분 분석 자료를 표준으로 생잎 채취와 제품품질의 적정 기준을 만들어 이 지역 생산녹차의 품질향상과 함께 하동녹차에 대한 국민들의 신뢰성을 기하고 녹차 산업에 종사하는 하동지역 농가의 보다 높은 수익성을 보장하고자 본 연구를 시도하였다.
제안 방법
-
2. 화학성분 분석
분석항목은 총질소, 섬유질, 탄닌, 총유리아미노산, 데아닌, 비타민 C, 엽록소, 카페인, 카테킨(EGC, EC, EGCg, ECg), 총카테킨이며 모든 시료의 근적외선 스펙트럼은 근적외선 분광광도계(NIR spectroscopy Model 6500, Foss NIR systems, USA)로 측정 하였다(최 등, 2001; 천 등, 2007)
. - 스펙트럼 측정은 400～2,500nm에서 측정하였으며, 시료는 Sample mill (Cyclotec 1093; Foss, Sweden)로 분쇄하여, 분쇄시료 약 5 g을 Standard sample cup에 넣은 후 실온에서 Scanning하여 스펙트럼을 얻었다. 얻은 스펙트럼을 Standard normal variance (SNV)와 Detrend로의 입도 차이에서 오는 산란을 보정하였으며, 획득된 스펙트럼을 파일로 작성하여 각 스펙트럼 영역별 중첩에서 기인하는 오차를 최소화하기 위해서 1차 미분으로 스펙트럼을 처리하여 데이터 분석 및 성분에 대한 검량선을 작성하고 이를 미지의 시료에 적용하여 결과를 얻었다.
- 스펙트럼 측정은 400～2,500nm에서 측정하였으며, 시료는 Sample mill (Cyclotec 1093; Foss, Sweden)로 분쇄하여, 분쇄시료 약 5 g을 Standard sample cup에 넣은 후 실온에서 Scanning하여 스펙트럼을 얻었다. 얻은 스펙트럼을 Standard normal variance (SNV)와 Detrend로의 입도 차이에서 오는 산란을 보정하였으며, 획득된 스펙트럼을 파일로 작성하여 각 스펙트럼 영역별 중첩에서 기인하는 오차를 최소화하기 위해서 1차 미분으로 스펙트럼을 처리하여 데이터 분석 및 성분에 대한 검량선을 작성하고 이를 미지의 시료에 적용하여 결과를 얻었다.
- 이 용액을 분석기기 ICP (Inductively Coupled Plasma, 모델명 : OPTIMA 4300 DV (Perkin Elmer)를 이용하여 Na, K, Mg, Ca, Fe, Mn, Zn, Cu, Se, B 등을 분석하였다.
대상 데이터
- 시료인 찻잎의 채취지역은 하동의 화개지역과 악양지역으로 나누어 실시하였으며, 각 지역별로 녹차 재배지 비율에 따라 화개 13곳, 악양 5곳을 선정하여 채취시기별로 우전, 세작, 중작으로 나누어 시료를 채취하였고, NIR분석에 앞서 시료는 살청(전자렌지) 후, 건조기에서 60℃ 건조처리한 시료로 사용하였으며, 채취일자는 Table 1과 같다. 토양의 분석시료는 화개지역 8개 다원, 악양지역 5개 다원에서 채취하여 분석을 실시하였다.
- 시료인 찻잎의 채취지역은 하동의 화개지역과 악양지역으로 나누어 실시하였으며, 각 지역별로 녹차 재배지 비율에 따라 화개 13곳, 악양 5곳을 선정하여 채취시기별로 우전, 세작, 중작으로 나누어 시료를 채취하였고, NIR분석에 앞서 시료는 살청(전자렌지) 후, 건조기에서 60℃ 건조처리한 시료로 사용하였으며, 채취일자는 Table 1과 같다. 토양의 분석시료는 화개지역 8개 다원, 악양지역 5개 다원에서 채취하여 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 토양의 이화학적(理化學的) 성질 중 pH는 초자전극법(Orion 940 pH meter), 유기물(O.M)은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 양이온은 A.A법에 의해 분석 하였으며 지역은 크게 화개와 악양 2개 지역으로 구분하여 실시하고 하동농업기술센터 토양분석 실에 의뢰하여 분석하였다.
성능/효과
- 그리고 일반성분 중 총질소, 엽록소, 총유리아미노산, 데아닌, 카페인, 총카테킨과 무기물 중 Na, Mg, Ca, B, Se에 있어서는 우전과 세작 간에 거의 함량 차이를 보이지 않았다.
- 49로 채취시기가 늦어질수록 함량이 증가하였는데 이는 김 등(2004)의 보성산 녹차의 채취시기별 화학성분의 변화에서도 같은 경향을 보였다(위 등, 1999). 그리고 전체 Catechin 중 가장 높은 함량을 보이는 것으로 보고되고 있는 EGCg(%)는 본 연구에서도 전체의 약 50%을 차지하여 가장 높은 함량을 보였으며 가장 낮은 함량을 보인 것은 EGC로 약 1% 대로 나타났다. 일반적으로 녹차의 EGCg와 EGC간에 많은 함량 차이가 있는 것으로 보고되고 있는데 이는 본 연구결과와 일치하였다(김 등, 2002).
- 본 연구의 대상 녹차 생잎 채취지 토양의 물리적 성질과 채취시기별(우전-세작-중작) 녹차 생잎에 대한 화학성분 및 무기물 성분을 분석한 결과를 보면 조사지역 내 토양의 성질은 대부분이 배수가 양호하고 인산이 풍부한 사양토와 양토로 구성되어 있었다. 녹차 생잎에 대한 화학성분 분석에 있어서는 섬유질, 탄닌, 비타민 C, 카테킨 중 EC, EGCe, ECg, 총카테킨 함량은 채취시기가 늦어질수록 증가한 반면 총질소, 총아미노산, 데아닌, 카페인 등은 대체로 감소하는 경향을 보였다.
- 아미노산은 차의 감칠 맛을 나타내는 성분으로 차에는 약 30여 종이 존재하며 차나무 중의 아미노산 분포는 채엽시기, 품종, 피복(被覆), 질소시비량 및 종류에 따라 달라진다(박, 1997). 또 아미노산은 카페인의 쓴맛, 카테킨의 떫은 맛과 더불어 차의 맛을 형성하며 차의 음용(飮用)시 부드러운 맛과 깊은 상관관계를 가지고 있는 데 본 실험에서 총 유리아미노산함량(%)은 우전에서 3.21, 세작에서 3.17, 중작에서 2.88로서 잎이 성숙해 감에 따라 아미노산 함량은 줄어지는 것으로 나타났다. 김 등(2007)은 한국 재래종 차나무의 총 유리 아미노산 함량 분석에서 전체의 35%정도가 2.
- 본 연구의 대상 녹차 생잎 채취지 토양의 물리적 성질과 채취시기별(우전-세작-중작) 녹차 생잎에 대한 화학성분 및 무기물 성분을 분석한 결과를 보면 조사지역 내 토양의 성질은 대부분이 배수가 양호하고 인산이 풍부한 사양토와 양토로 구성되어 있었다. 녹차 생잎에 대한 화학성분 분석에 있어서는 섬유질, 탄닌, 비타민 C, 카테킨 중 EC, EGCe, ECg, 총카테킨 함량은 채취시기가 늦어질수록 증가한 반면 총질소, 총아미노산, 데아닌, 카페인 등은 대체로 감소하는 경향을 보였다.
- 세작에 있어서도 분석결과는 Table 7과 같이 K 함량이 가장 높았으며, 다음이 Ca, Na, Mg 순이었으며 우전에 비해 Na, K, Mg, Mn 등의 함량은 다소 증가하였으나 Ca과 Se 함량은 감소하였다. 그리고 B는 우전과 마찬가지로 2 (mg/g)수준이였으며, Se은 0.
- 유기물(O.M)함량(g/kg)은 48.7로 밭 토양 평균 범위인 25∼35보다 높게 나타났는데 이는 다원(茶園)에 낙엽 등이 다량 쌓여 부숙화가 진행되어 이처럼 함량이 높은 것으로 보였다.
- 중작에 있어서의 무기물 성분 분석결과는 Table 8에서 보는 바와 같이 K 함량이 가장 높게 나타났으며, 다음이 Ca, Na, Mg 순이였으며 Ca 함량은 우전이나 세작에 비해 다소 높게 나타났다. 엽록소의 구성 성분으로 알려진 Mg은 우전 1.
- 채취시기별에 따른 녹차 생잎의 화학성분 변화를 보면 우전에서 세작으로 채취시기가 늦어질수록 증가한 성분은 Chlorophyll, 비타민 C, Total Catechin이였고, 감소한 성분은 총질소, 총유리아미노산, Theanine이였으나 전체적으로 볼 때 채취시기별에는 함량 차이가 크지 않은 것으로 나타나, 다른 지역(제주, 사천 등지)의 채취방식인 5월을 시작으로 첫물차(5월), 두물차(7월), 세물차(8월)식으로 하는 채취방식과는 비교가 되었다. 이들 지역에 있어서는 각 채취시기별 성분의 차이가 뚜렷하게 나타나는 것으로 보고되고 있어 기후변화의 따른 기온 상승으로 하동지역의 녹차 잎 채취시기도 한번 쯤 고려 해 보아야 할 것 같다(박 등, 2008).
- 채취시기별에 따른 하동지역 녹차 생잎의 무기물 조성 변화를 보면 우전, 중작, 세작에 있어 거의 함량 차이를 보이지 않은 것은 Na, Ca, B, Se이였고, 채취시기가 늦어질수록 전체적으로 증가한 무기물은 Mg, Mn으로 나타났다.
- 토양의 성질을 살펴보면 조사지역 대부분이 사양토∼양토 토성을 보였으며 전반적으로는 배수가 양호하고 인산이 풍부한 토양이었다.
- 하동 녹차 생잎에 대한 무기 조성분 분석 결과에서 우전의 경우를 보면 대체로 K햠량이 19 (mg/g)대로 가장 높았으며, 그 다음이 Na, Ca이 3 (mg/g)정도, Mg, B는 2 (mg/g)정도의 함량을 보였으나 Fe, Zn, Cu 성분은 나타나지 않았다.
- 하동지역 녹차 생잎(生葉)의 채취시기별 화학성분을 분석한 결과는 Table 3～5에서 보는 바와 같으며 성분별에 대한 분석결과를 보면 먼저 차의 맛에 깊이 관여하고 녹차의 품질 및 원료 차잎의 숙도(熟度)간에 높은 정(正)의 상관관계가 있는 것으로 보고되고 있는 총질소(全窒素)함량(%)은 우전에서 5.57, 세작에서 5.45, 중작에서 5.21로서 채취시기별에 따른 큰 변화를 보이지 않았다. 이 수치들은 박 등(1995)의 국내산(産) 찻잎의 총질소 분석치 범위(3.
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