초록 ▼

<연구결과>
필요성 및 목표:
○식물성 원료에서 카페인이 검출될 경우 인위적으로 첨가하였는지, 천연적으로 생성된 것인지 여부를 판단하기 어려우므로 카페인 섭취량 평가를 위해 천연유래 카페인 함유량에 대한 기초 자료 확보 필요
○ 다양한 식물성 원료 중 천연유래 카페인 함유량 조사
○ 천연유래 카페인 함유량 DB 마련
방법 및 결과:
○국내외 카페인 지정현황, 사용기준, 식품 중 분석법 등 자료조사
○천연유래 식물성 원료 선정
○식물성 원료중 카페인 시험법 검증
-전처리법 검토, 직선성

<연구결과>
필요성 및 목표:
○식물성 원료에서 카페인이 검출될 경우 인위적으로 첨가하였는지, 천연적으로 생성된 것인지 여부를 판단하기 어려우므로 카페인 섭취량 평가를 위해 천연유래 카페인 함유량에 대한 기초 자료 확보 필요
○ 다양한 식물성 원료 중 천연유래 카페인 함유량 조사
○ 천연유래 카페인 함유량 DB 마련
방법 및 결과:
○국내외 카페인 지정현황, 사용기준, 식품 중 분석법 등 자료조사
○천연유래 식물성 원료 선정
○식물성 원료중 카페인 시험법 검증
-전처리법 검토, 직선성, 회수율, 검출 및 정량한계, 정밀성 확인
○국내․외 천연유래 식물성 원료 자료 조사
-커피류 (생두, 원두)
-다류 (녹차, 보이차, 홍차, 황차, 백차, 우롱차, 마테차 등)
기대성과:
○카페인의 천연유래 여부 판단을 위한 근거자료 마련으로 카페인 함유 식품에 대한 안전관리에 기여
○카페인의 사용기준 준수 여부 판단을 위한 근거자료로서 역할 및 안전 관리를 위한 기초자료로서 활용

Abstract ▼

This study was to investigate of naturally occurring caffeine in plant materials. Caffeine, Theobromine(TB) and Theophylline(TP) alkaloid compounds are key components of many plant materials. TB and TP are caffeine metabolites. It is naturally found in the leaves, seeds and fruit of coffee, cacao, g

This study was to investigate of naturally occurring caffeine in plant materials. Caffeine, Theobromine(TB) and Theophylline(TP) alkaloid compounds are key components of many plant materials. TB and TP are caffeine metabolites. It is naturally found in the leaves, seeds and fruit of coffee, cacao, guarana, cola, mate and teas including green tea, black tea, oolong tea and pu’er tea. In this study, we examined simultaneous analysis of caffeine, TB and TP contents in the plant materials. The simultaneous analysis were performed by reverse phase high performance liquid chromatography. The clean-up and extraction of samples were based on a simple treatment using a SPE(C₁₈ cartridge). The analysis was validated for linearity, limit of detection(LOD), limit of quantification(LOQ), precision, accuracy, recovery and uncertainty. The calibration curve showed good correlation coefficient (r² = 0.999) in ranges of 0.05∼50 mg/kg. The LOD indicated to have the range of 0.006∼0.01 mg/kg, whereas the LOQ showed to be the range of 0.04∼0.02 mg/kg. The precision and accuracy were satisfied by having relative standard deviations between 2.04∼2.58% and the recoveries were 93 ∼ 108% for caffeine, TB and TP.
Total all samples(n=1113) were collected for determination of the contents of occurring caffeine in plant materials. Caffeine contents were 10.23±6.65 mg/g in coffee beans, 28.78±8.82 mg/g in tea leaves, 1.03±0.27 mg/g in cacao beans, 68.08±70.80 mg/g in Guarana, 13.52±2.11 mg/g in seeds of cola and 13.72±7.91 mg/g in leaves of mate. Theobromine contents were 0.06±0.17 mg/g in coffee beans, 1.37±1.37 mg/g in tea leaves, 10.17±2.24 mg/g in cacao beans, 0.24±0.07 mg/g in Guarana, 1.47±0.31 mg/g in seeds of cola and 1.56±1.40 mg/g in leaves of mate. Theophylline concent were 0.03±0.06 mg/g in coffee beans, 0.07±0.11 mg/g in tea leaves, 0.03±0.04 mg/g in cacao beans, 0.27±0.17 mg/g in Guarana, 0.18±0.14 mg/g in seeds of cola and 0.04±0.11 mg/g in leaves of mate. The results obtained from this study would be used as fundamental data for information of caffeine, TB, TP in plant materials that are naturally produced during processing or originated from raw materials of food. Moreover, these database of naturally originated caffeine in plant materials could be used as important scientific data to the determine whether they are naturally produced or not. Furthermore these database would contribute to solve the confliction of international trade.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 자체연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 국문요약 ... 3
• Summary ... 4
• 목차 ... 5
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 7
• 제1절 연구개발과제의 목표 ... 7
• 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 8
• 제3절 연구개발과제의 범위 ... 9
• 제4절 연구개발 추진체계 및 방법 ... 9
• 제2장 연구개발과제의 국내외 연구개발 현황 ... 10
• 제1절 카페인의 물리․화학적 특성 ... 10
• 1. 카페인 유래 ... 10
• 2. 카페인 구조 및 특성 ... 10
• 3. 카페인 대사 ... 12
• 제2절 카페인의 안전성 및 독성 ... 13
• 제3절 카페인의 국내․외 지정현황 및 관리 동향 ... 14
• 제4절 국내․외 연구개발 현황 ... 16
• 1. 국내 함유량 조사 현황 ... 16
• 2. 국외 함유량 조사 현황 ... 16
• 3. 국내․외 분석법 현황 ... 18
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 21
• 제1절 연구 수행 내용 ... 21
• 1. 검체별 수입량 및 생산량 조사 ... 21
• 2. 카페인 함유 식물 특징 및 카페인 함량 ... 32
• 3. 식물성 원료 시료 수거 현황 ... 36
• 4. 시약 및 재료 ... 38
• 5. 연구방법 ... 39
• 제2절 연구 결과 ... 47
• 1. 전처리 조건 확립 ... 47
• 2. 분석법 검증 ... 48
• 3. 식물성 원료 중 카페인, 테오브로민, 테오필린 함유량 조사 ... 57
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 88
• 제1절 식물성 원료 성정 및 카페인 분석법 ... 88
• 1. 식물성 원료 선정 및 검체 수거 ... 88
• 2. 분석법 검증 ... 88
• 제2절 식물성 원료 중 카페인, 테오브로민, 테오필린 함량 ... 89
• 1. 식물성 원료 중 카페인 함량 ... 89
• 2. 식물성 원료 중 테오브로민 함량 ... 90
• 3. 식물성 원료 중 테오필린 함량 ... 91
• 4. 식물성 원료 중 안식향산 함량(추가도출 사항) ... 92
• 제3절 결론 ... 93
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 94
• 제1절 연구개발과제의 목표달성도 ... 94
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 94
• 제6장 연구개발과제의 연구개발 결과 활용계획 ... 95
• 제1절 활용성과 ... 95
• 제2절 활용계획 ... 95
• 제7장 참고문헌 ... 96
• 제8장 첨부서류 ... 101
• 끝페이지 ... 104