보고서 정보
주관연구기관 |
충청남도농업기술원 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2015-12 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201600003197 |
과제고유번호 |
1395040897 |
사업명 |
지역농업연구기반 및 전략작목육성 |
DB 구축일자 |
2016-06-25
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201600003197 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
< 제1세부연구과제 > : 구기자 잎 생산 적합품종 선발 및 재배기술 개발
○ 적용농가
- 구기자 잎만 생산하여 수매하거나 가공제품 제조시 이용하고자 하는 농가
○ 품종선택
- 구기자 육성품종 12품종 중에서 ‘명안’ 품종이 구기자 잎 생산 품종으로 적합하였다.
- ‘명안’ 품종의 삽수는 충남농업기술원 인삼약초연구소 청양구기자시험장에서 분양받아자체 증식하여야 한다.
○ 주요 재배법
- 이랑만들기 : 관리기를 이용하여 120cm 간격으로 이랑을 만들고, 잡초 발생 방지를 위
Ⅳ. 연구개발결과
< 제1세부연구과제 > : 구기자 잎 생산 적합품종 선발 및 재배기술 개발
○ 적용농가
- 구기자 잎만 생산하여 수매하거나 가공제품 제조시 이용하고자 하는 농가
○ 품종선택
- 구기자 육성품종 12품종 중에서 ‘명안’ 품종이 구기자 잎 생산 품종으로 적합하였다.
- ‘명안’ 품종의 삽수는 충남농업기술원 인삼약초연구소 청양구기자시험장에서 분양받아자체 증식하여야 한다.
○ 주요 재배법
- 이랑만들기 : 관리기를 이용하여 120cm 간격으로 이랑을 만들고, 잡초 발생 방지를 위하여 부직포(잡초방지포)나 흑색비닐로 멀칭한다.
- 재식밀도 : 60 × 30cm 간격으로 구기자 삽수 1개씩을 꺾꽂이 한다.
- 시비방법 : 잎 생산을 위한 표준시비량은 확립되지 않았으므로 열매 시비량에 준한다.
○ 잡초 및 병충해 관리
- 잡초 발생 방지를 위하여 부직포(잡초방지포)나 흑색비닐로 멀칭한다.
- 구기자뿔나방, 열점박이잎벌레, 복숭아혹진딧물, 무당벌레 유충 등이 가해하거나 혹응애등이 발생될 수 있으므로 친환경자재 등을 이용하여 예방 위주로 방제한다.
○ 예취시기
- 구기자 신초가 초장이 약 60cm 정도 자랐을 때 낫 등으로 예취하고 잎을 훑어서 채취한다.
- 1년차는 활착하기 때문에 수확할 수 없고, 2년차 때부터 수확이 가능하다.
- 9월 중순 이후 수확을 중단하고, 재생되는 신초를 생육 관리하여 다음해에 수확할 수 있도록 관리한다.
○ 건조
- 구기자 열매를 건조하기 위하여 구비한 열풍건조기를 활용한다. 열풍건조기를 이용하여 60℃에서 17시간 이상 충분히 건조시킨다. 건조된 구기자 잎은 김장용 비닐봉투 등에 넣고 밀봉하여 보관한다.
- 열풍건조기를 이용하여 건조하는 방법이 햇빛 건조나 응달건조에 비하여 품질이 균일하고 수분함량이 낮아 장기저장에 유리하였다.
○ 활용
- 건조된 구기자 잎은 가공제품 제조시 원형 그대로 물에 가열추출용으로 이용한다.
< 제2세부연구과제 > 구기자 생과 적합품종 선발 및 수확 후 관리기술 개발
< 생과 전용품종 육성을 위한 유전자원 특성 검정 〉
○ 흑과구기 등 2계통에서는 베타인 함량이 3.0% 이상으로 많은 매우 높아 고기능성 품종육성 소재로 유망하였다.
○ 당도는 18 °Brix 이상인 고당도 계통이 CL60-1 등 9계통이었다. 열매당 종자수는 대부분 16~30개 이었으나 4배체인 CBP03310-250 계통은 8개로 매우 적어 생과용 품종 육성 소재로 유리하고, 36개 이상인 5계통은 건과용으로 유리하였다.
○ 고베타인, 고당도 계통과 열매당 종자수가 적은 계통은 생과용 품종 육성 소재로 유리할것으로 판단되며 앞으로 생과 유통기간 증대를 위해서는 저장성, 열과특성 등의 조사가 요구되었다.
〈 생과 전용 우량품종 선발 〉
○ 생과의 당도는 호광, 청한이 가장 높았고 청명, 청당, 청양 18호도 높은 편이었다. 과당종자수는 청양 18호(18.7개/과)가 가장 적었고, 청명, 호광, 청당도 적은 편이었다. 종자무게는 청명, 호광, 청당이 가벼웠다. 당도와 종자수, 종자무게를 고려하면 청명, 호광, 청당이 생과용으로 유리하였다.
○ 열매크기는 청한, 청당, 청광, 호광, 청양 18호 순으로 대과종이었고, 생과수량은 청명,호광, 청당, 청광이 많았다. 청양 18호는 1년차 수량은 높았으나 2년차에는 열매 가지수 확보량이 적고 건조에 약하여 감수되어 추후 세밀한 검토가 필요하였다.
○ 생과 유통 중 품질을 저하시키는 무름과(열과 포함) 발생은 청명, 호광, 장명이 적었고,대과종인 청당, 청한 품종은 수확 2일 후부터 급격히 무름과 발생이 많아져 생과용으로는 부적합하였다.
○ 따라서 생과용 구기자 품종은 무름과 발생율, 수량성, 당도, 종자수, 종자무게 등을 고려할 때 주품종으로 청명, 수분수 품종으로 호광을 선발하였다.
〈 구기자 생과 저장 및 유통방법 구명 〉
○ 구기자 생과 저장성 향상을 위해서는 4℃±1에서 저장할 때 신선도가 9일가량 유지되었다.
○ 4℃ 저장에서 CO2 3시간을 처리하면 저장 후 10일까지 부패과가 거의 발생되지 않았다.
○ 구기자 생과 유통시 신선도를 유지하기 위해서는 얼음패드 20%, 30% 충진시 생과의 경도변화가 적고 부패과 발생이 적었다.
○ 구기자 효소 담금용으로 생과의 유통하기 위해서는 설탕 30% 혼합한 후 얼음패드 20%충진하면 3일간 생과의 신신도가 유지되었다.
〈 생과 이용 구기자 발전방안 연구 〉
○ 소비자 기호도를 조사 분석한 결과 생과 구입시 가장 먼저 고려하는 사항이 신선도이었고 냉장 생과를 선호하고 있어 신선한 생과가 유통될 수 있도록 생산, 저장 및 유통방법 등의 개선이 필요하였다.
○ 생과의 이용방법은 70%가 당침용으로 이용하므로 소비자가 간편하게 이용할 수 있고, 기호성이 있는 다양한 활용방법의 개발이 필요하다.
○ 생과 판매농가의 경제성 분석 결과 5,548,050원/10a 의 소득증대 효과가 있었다.
< 제3세부연구과제 > 구기자 잎과 생과 가공기술 개발
건과 중심의 연구에서 생과와 순 등을 활용하는 이용부위 확대 가공기술개발로 지역 특산물인 구기자의 부가가치를 높이고자 본 연구를 수행하였다.
구기자 순을 이용한 막걸리 제조
구기자 순의 건조방법은 폴리페놀, 루틴, 유리당 함량이 높고 기존 열풍건조 시 풀냄새의 단점을 보완할 수 있었던 증자 후 열풍건조(45℃)하여 80%정도를 말린 후 덖음 처리방법이 적합하였다. 막걸리 제조 시 구기자 순 분말의 첨가량은 쌀 무게 대비 1%를, 첨가 시기는 제조 시부터 넣는 것이 기능성과 기호도면에서 적절하였다.
구기자 순을 이용한 장아찌 제조방법
장아찌 재료인 구기자 순의 크기는 10cm∼13cm(5월 채취)가 적합하였다. 전처리 작업으로 구기자 순의 수분제거를 위해 5% 소금물에 7일 이내로 염장한 후 세척하여 물기를 빼어 준비하고, 절임장류인 된장과 구기자발효액(된장 대비 10%(w/w))을 준비하여 켜켜로 채워 넣어 절인다. 이때 구기자 순 절임 1kg당 된장양념은 1.5kg 정도가 적합하였다.
구기자 생즙 및 식품소재 개발
구기자는 씨가 많고 특유의 아린맛과 쓴맛이 있어 생즙 이용에 어려움이 있다. 이를 개선코자 시험한 결과 45℃에서 24시간의 온탕처리가 식미 개선에 가장 효과적이었으며 구기자의 씨 분리는 스크류 착즙 방식으로 가능하였다. 착즙 시 구연산+비타민C 첨가는 장기보관시 색상 유지 효과가 있었으며 농도는 각각 0.1% 첨가시의 식미가 우수하였다. 동결건조 분말 제조를 위해 발효처리는 분말 상태를 양호하게 하였고 유산발효의 식미가 높았다.
생과 이용 구기자 식초음료 제조방법
생과 이용 구기자 식초 제조 시에도 온탕처리로 구기자 생즙의 아린 맛을 제거한 방법이 식미가 우수하였다. 알코올 발효 시 pH(3.5) 조절은 갈변도를 낮추어 색상을 우수하게 하였으나 초산발효 단계를 거치면서 갈변도가 높아져 관행 방법과 육안 식별 시 큰 차이를 보이지 않았고, 초산발효 시 초기 알코올 농도는 5%가 적절하였다. 음용시의 구기자 식초의 희석비율은 식초 1 : 물 4, 첨가 부재료는 꿀5%+복숭아5%+식초90% 비율의 식미가 가장 우수하였다.
Abstract
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1. Varietal selection and establishment of cultivation techniques on leaves for raw materials in Chinese matrimony vine (Lycium chinense Mill.)
Chinese matrimony vine (Lycium chinense Mill.) is one of medicinal plants and a deciduous shrub belonging to the Solanaceae. The leaves are used as an al
1. Varietal selection and establishment of cultivation techniques on leaves for raw materials in Chinese matrimony vine (Lycium chinense Mill.)
Chinese matrimony vine (Lycium chinense Mill.) is one of medicinal plants and a deciduous shrub belonging to the Solanaceae. The leaves are used as an alternative raw materials to replace the dried fruits with high production costs. In order to produce the leaves of uniform quality, continuous selection and the establishment of cultivation techniques were required.
It was investigated for leaf-related characteristics on 143 lines preserved at Boxthorn Experiment Station of Chungnam ARES. The four lines with large leaf size, IT232288, IT232589, IT232620, IT232709, were selected. The five lines with high betaine content, IT232593, IT232609, IT232615, IT232648, IT232687, were elected. These selected lines will be used for crossing to breed the leaf production. Among the eleven recommended cultivars, ‘Myeongan’ showed high yielding and rapid regeneration after cutting for leaf production. An appropriate cutting date and cutting length was important factors for its efficient regeneration. The late cutting times were not suitable due to difficulties during plant harvesting because of stem rigidity and thorn generation. It were harvested four times a year when the plant height reached 60cm. The dried-leaf yield was highest at the planting density 60 × 30cm.
The leaves of Chinese matrimony vine were treated at four different temperatures (40℃, 50℃, 60℃ and 70℃). The time to reach the drying rate of 20% were 63 hours (hr) at 40℃, 37 hr at 50℃, 17 hr at 60℃ and 11 hr at 7 0℃. The drying rate per hour was 1.28% at 40℃, 2.25% at 50℃, 4.94% at 60℃ and 7.60% at 70℃. No significant difference in ash, crude fat, polyphenol and rutin contents of treated sample. However, with the increase of drying temperature, crude protein and betaine content decreased. Nitrogen free extract of the treated sample increased with the increase of drying temperature. Considering drying time, drying rate, color value, energy consumption and functional ingredients, the leaves of Chinese matrimony vine were advantageous to dry at 60℃ in hot-air drying used in the agricultural dryer. The betaine content of leaves ranged from 1.43~2.63% significantly affected by the varieties and the cutting dates and higher than the 0.5% of KFDA’s Pharmacopoeia regulations in dried-fruits. The main physiological functionality of leaf was Angiotesin-1-converting enzyme (ACE) inhibitory activity, representing the anti-hypertensive. The other physiological functionalities, XOD inhibitory activity, antioxidant activity, tyrosinase inhibitory activity, SOD-like activity, α-glucosidase inhibitory activity and fibrinolytic activity, were not detected or less than 20%.
2. Selection of variety to use Fresh fruit and development of Post-harvest management techniques in Boxthorn(Lycium chinense Mill.)
Demand for fresh fruit of Boxthorn is increased according to well-being culture spreading. Farmers have a high added value to selling fresh fruit. However, the research on good production and fresh fruit circulation is a few in Boxthorn. Therefore this research is carried out to increase fresh fruit consumption market by variety selection and the post-harvest management techniques for fresh fruit of Boxthorn.
Characteristics of genetic resources for development of fresh fruit variety
Betaine content is mostly more than 2.0% but 2 lines were very high as more than 3.0%. So these were promising to develop variety with high medicinal ingredient. The hardness of the fresh fruit was most 2.0 ~ 2.9g/cm2 and 5 lines were very high as more than 3.5g/cm2 Pericarp thickness of the fresh fruit was mostly 151 ~ 250㎛ and CB01185-27 was very thick, 268㎛. Sugar content was more than 18 °Brix in the nine lines.The number of seeds per fruit was almost 16~30 and was 8 in CBP03310-250.The lines, high Betaine and sugar content with fewer seeds per fruit, is believed to be beneficial for breed development for fresh fruit of Boxthorn.
Variety selection for fresh fruit in Boxthorn
Flowering was early in Cheongmyeong, Hokwang and Cheongyang 18.Cheongyang 18 was strong and Jangmyeong was very week in Gall mite. Anthrax is no difference according to varieties because of cultivation on rain shelter greenhouse. Sugar content of fresh fruit was highest in Hokwang and Cheongdang. Number of seeds per fruit is the low in Chengyang 18, Cheongmyeong, Hokwang and Cheongdang. Hardness was higher in Cheongmyeong and Cheongyang 18. Pericarp thickness of the fresh fruit was thick in Cheongun and Cheongyang 18. Fruit size was large in Cheonghan, Cheongdang, Hokwang and Cheongyang 18. Rotted fruit rate is less Cheongmyeong, Hokwang and Jangmyeong. The quantity of the fresh fruit were a lot of Cheongmyeong, Hokwang and Cheongdang. Therefore considering to quantity of the fresh fruit, Rotted fruit rate, Sugar content and number of seeds per fruit, Variety for the fresh fruit was good in Cheongmyeong and it’s pollinizer was good in Hokwang
Research on storage and circulation method in fresh fruit of Boxthorn.
The hardness of the fresh fruit was maintained for 9 to 10 days in 0℃±1 and 4℃±1 storage temperature. In room temperature storage, the fresh fruit was rotten 100% in three days. The hardness of the fresh fruit is no significant change in according to the CO2 treatment. There was no rotted fruit in 10 days when the fresh fruit was storage in 4℃ with CO2 treatment for 3 hours. In order to maintain freshness during circulation of fresh fruit of Boxthorn, when ice pad 20% or 30% put in a storage box, temperature was kept as low as 12.1~ 13.9℃, change in hardness was less and rotted fruit occurrence was less. When ice pad 20% was put in a storage box after mixing sugar 30% or 40% to fresh fruit of Boxthorn, change in hardness was less and there was no rotted fruit.
Study on the development plan and economic analysis of fresh fruit in Boxthorn
According to consumer acceptability survey, Consumers liked more Refrigerated fruit than frozen fruit. 67% of Consumers were aware of the efficacy of the fruit. How to use fresh fruit of Boxthorn was almost making enzymes. So many kind of methods to use easily fresh fruit of Boxthorn was need by Consumer. According to economic analysis results of farms selling fresh fruit, farmers who sell the fresh fruit of Boxthorn was increased the income, ₩5,548,050
3. Development of processing technology of leaves or fresh fruit in Chinese matrimony vine (Lycium chinense Mill.)
This study aimed to increase the value-added, locally-specialized production of Boxthorn(Lycium chinense Mill.) by changing processing from the dried fruit-centered ones to the leave and fresh fruits-centered ones.
Brewing Makgeolli using sprouts of Boxthorn.
In preparing sprouts of Boxthorn, hot air drying(45℃) with 20% of moisture and Pan-firing after steaming was good to increase polyphenol, rutin, free sugar and to remove smell of plants. In brewing Makgeolli, the best adding amount of sprouts powder was 1% of rice weight, and the best adding time was the early stage of fermentation in functionality and preference ways.
How to make Jangachi using sprouts of boxthorn.
Sprouts of Boxthorn, material of Jangach was good to pick in May and size of 10cm∼13cm. In preconditioning process, after preserving with 5% of salt, the sprouts were cleaned and dehydrated, and preserved in salt with Doenjang and 10% fermented fruit of Boxthorn. It was good when 1 kg of preserving sprouts was used with 1.5kg Doenjang.
Developing fresh juice and food sources using fresh fruits of Boxthorn
It is difficult to use Boxthorn for fresh juice because of many seeds and acrid taste. As a result of test to solve this problem, hot-water treatment of 45℃ for 24 hours was effective in improving taste, and separation from seeds was possible for screwed juice extraction. Adding citric acid+vitamin C had effects on color maintenance for long-time storage, and concentration was good with citric acid 0.1%+vitamin C 0.1% in eating quality.Fermentation for making freeze-drying powder made the powder better and improved the taste in lactic acid fermentation.
How to make vinegar drink using fresh fruits of Boxthorn
In making Boxthorn vinegar using fresh fruits, fresh juice with hot-water treatment was excellent in eating quality and removing acrid taste. In alcohol fermentation, pH 3.5 made the color better in lowering browning, but acetic fermentation was not effective because of increasing browning. Acetic fermentation, 5% of alcohol concentration showed perfect. Dilution rate of Boxthorn vinegar was best in vinegar 1 : water 4 and honey 5%+peach concentrate 5%+ diluted vinegar 90% was best in the tast.
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