토마토 리코펜 함량 증진 재배법 (농진청자료) | 토마토재배자료실
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작성자 고향나루 작성일10-06-21 14:17 조회13,899회 댓글0건관련링크
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토마토 리코펜 함량 증진 재배법
기관 : 충청북도농업기술원
성명 : 이광재
전화 : 043-220-8492
1. 현황 및 문제점
과거에는 미숙 토마토인 최색기(토마토 배꼽이 붉어지기 시작하는 시기)에 수확하여 유통기간을 연장할 수 있으나 과실의 당도와 품질이 낮아 소비자들로부터 외면을 당하였다. 그러나 최근 들어 웰빙(참살이) 문화에 힘입어 방송이나 신문 등에서 홍보에 힘입어 소비가 증가하는 추세에 있다. 따라서, 토마토의 꾸준하게 소비를 증가시키고 새로운 소비를 창출하기 위해서는 고품질의 토마토 생산이 필요하다. 후숙된 토마토와 완숙된 토마토의 품질을 비교하면, 완숙토마토가 영양학적인 면이나 맛 등 총체적인면에서 품질이 우수하다. 고품질 토마토 생산을 위해 토마토의 붉은 색소인 리코펜 함량이 높은 토마토 생산 기술이 필요하다.
2. 토마토와 리코펜
리코펜은 토마토, 수박, 딸기, 단고추의 붉은 색소이며 카로티노이계 색소의 일종으로 가장 강력한 항산화 효과를 발휘한다. 리코펜은 성숙한 토마토에서 카로티노이드계 색소의 75~90%를 차지하며, 개화후 리코펜의 착색 적온은 19~24℃ 내외이며, 10℃ 이하가 되거나 30℃이상의 고온이 되면 리코펜이 잘 생성되지 않고 35℃ 이상이 되면 리코펜은 생성되지 않는다. 반면에 카로틴의 생성 적온 범위는 리코펜보다 훨씬 넓은 8~35℃이다. 30℃ 이상의 고온기에는 리코펜은 생성이 둔화 또는 생성되지 않지만, 카로틴은 생성이 잘 되어 노란색의 토마토가 된다.
품종에 따라 고유 색택을 내기 위해 광(光)이 필요한 경우도 있지만, 광(光)은 토마토의 리코펜 생성에 직접적인 영향보다는 온도를 충족하는 필요조건으로 보는 견해가 많다. 실험실에서 홍색종의 경우, 광이 없으면 연분홍으로 착색되는 경우가 있지만, 일반 시설재배에서 의도적으로 차광을 하지 않는다면 광이 과실에 미치는 영향은 크지 않다. 광을 간과할 수 없는 것은 광이 시설내의 광합성의 원동력이고 온도 상승의 원동력이기 때문이다.
토마토에서 스트레스(특히, 수분 스트레스)에 의해 건조하면 에틸렌 가스가 발생하고 에틸렌 가스는 노화작용을 촉진하여 리코펜 생성이 증가한다. 리코펜은 과실의 성숙과 노화과정의 산물로 과실 배꼽부분에 실핀으로 외과피에 상처를 주는 물리적 스트레스는 착색을 촉진한다.
3. 리코펜 함량 증진을 위한 수경재배시 무기 염류의 이용
질소 부족은 토마토의 성숙을 촉진하고 리코렌 함량을 증진시킨다. 인산 부족은 리코펜과 카로티노이드 색소의 착색이 억제되며, 칼륨은 리코펜 함량 증진 요인으로 알려져 있다. K2SO4를 토양에 시비하면 봄에는 과실의 환원당 함량과 과실 건물률이 증가하고, 가을에는 유기산 함량이 증가한다. 양액에 K+ 이온을 첨가하면 비타민 C가 증가하며, 토양재배에서는 카로틴과 리코펜 함량이 증가한다. 수경재배 시 토마토의 리코펜 함량 증진을 위해 야마자키 토마토 표준액에 염화칼륨과 염화나트륨 20 mM을 첨가하면 무처리에 비해 총 당 함량이 증가하고 착색 소요 기간을 약 1주일 정도 단축할 수 있었으며, 리코펜 함량은 12~19% 증가하였다.
표 1. 양액에 투입한 무기염 종류와 토마토의 품질 (부산원시 : 2000)
처리내용 환원당(㎎/g FW) 구연산
(%) 리코펜
(㎍/g FW) 착색기간
(일)
포도당 과 당 총 당
무처리
20mM 염화칼륨
20mM 염화나트륨 25.5
34.6
35.5 28.2
38.5
36.5 53.7
73.1
72.0 0.40
0.49
0.47 36.5
41.2
43.5 55
47
47
토마토를 펄라이트 배지에 규소를 10a당 100, 200, 400Kg을 시용하여 재배하면 당도가 0.5 °Brix 이상 증가하고 경도가 증가하였다. 리코펜 함량은 규소 시용량에 따라 60~167%까지 증가하였다.
표 2. 펄라이트 배지내 규소 시용과 토마토 품질 (원예연 : 2001)
규소 시용량
(kg/10a) 당도
(°Brix) 적정산도
(%) 당산비 경도
(kg/㎠) 리코펜 함량
(㎍/g FW)
무처리
100
200
400 6.3
6.3
6.5
6.5 0.77
0.69
0.74
0.74 8.3
9.1
8.9
8.8 1.35
1.51
1.61
1.66 31.3
50.3
63.3
83.7
4. K/NO3-N의 비율에 따른 리코펜 함량
야마자키 토마토 표준 조성액은 N-P-K-Ca-Mg=7-2-4-3-2(me/L)이며, 수정 K/NO3-N 비율에 따라 KCl 첨가량을 달리 하여 K/NO3-N 비율을 조절하였다. 수경재배 저단밀식 토마토의 배양액내 K/NO3-N 비율에 따른 과중은 주당 1,725 ~1,903g으로 K/NO3-N 비율 2.0일 때 수량이 가장 많았으며, 당도는 처리에 따라 4.9~5.1°Brix 분포를 나타냈다. 리코펜 함량은 KCl을 첨가한 구에서는 모두 증가하였으며, K/NO3-N 비율 1.8일 때 62.7㎍/g(FW)으로 가장 높았다. K/NO3-N 비율 2.0일 때 리코펜 함량은 12% 증가하고 수량은 10% 증가하였다.
표 3. K/NO3-N 비율과 토마토 품질 (음성시설농업시험장 : 2005)
처리내용
(K/NO3-N) 수량
(g/주) 당도
(°Brix) 적정산도
(%) 당산비 적색도 리코펜 함량
(㎍/g FW)
1.6*
1.8
2.0
2.2 1,725
1,743
1,903
1,744 5.1
4.9
5.1
5.1 0.682
0.707
0.616
0.705 7.48
6.93
8.28
7.23 49.4
48.5
49.2
48.6 51.9
62.7
58.2
56.5
주) * KCl 첨가량 : 1.8(38g/톤), 2.0(75g/톤), 2.2(113g/톤)
집필 : 충청북도농업기술원 이광재 (전화 : 043-220-8492)
기관 : 충청북도농업기술원
성명 : 이광재
전화 : 043-220-8492
1. 현황 및 문제점
과거에는 미숙 토마토인 최색기(토마토 배꼽이 붉어지기 시작하는 시기)에 수확하여 유통기간을 연장할 수 있으나 과실의 당도와 품질이 낮아 소비자들로부터 외면을 당하였다. 그러나 최근 들어 웰빙(참살이) 문화에 힘입어 방송이나 신문 등에서 홍보에 힘입어 소비가 증가하는 추세에 있다. 따라서, 토마토의 꾸준하게 소비를 증가시키고 새로운 소비를 창출하기 위해서는 고품질의 토마토 생산이 필요하다. 후숙된 토마토와 완숙된 토마토의 품질을 비교하면, 완숙토마토가 영양학적인 면이나 맛 등 총체적인면에서 품질이 우수하다. 고품질 토마토 생산을 위해 토마토의 붉은 색소인 리코펜 함량이 높은 토마토 생산 기술이 필요하다.
2. 토마토와 리코펜
리코펜은 토마토, 수박, 딸기, 단고추의 붉은 색소이며 카로티노이계 색소의 일종으로 가장 강력한 항산화 효과를 발휘한다. 리코펜은 성숙한 토마토에서 카로티노이드계 색소의 75~90%를 차지하며, 개화후 리코펜의 착색 적온은 19~24℃ 내외이며, 10℃ 이하가 되거나 30℃이상의 고온이 되면 리코펜이 잘 생성되지 않고 35℃ 이상이 되면 리코펜은 생성되지 않는다. 반면에 카로틴의 생성 적온 범위는 리코펜보다 훨씬 넓은 8~35℃이다. 30℃ 이상의 고온기에는 리코펜은 생성이 둔화 또는 생성되지 않지만, 카로틴은 생성이 잘 되어 노란색의 토마토가 된다.
품종에 따라 고유 색택을 내기 위해 광(光)이 필요한 경우도 있지만, 광(光)은 토마토의 리코펜 생성에 직접적인 영향보다는 온도를 충족하는 필요조건으로 보는 견해가 많다. 실험실에서 홍색종의 경우, 광이 없으면 연분홍으로 착색되는 경우가 있지만, 일반 시설재배에서 의도적으로 차광을 하지 않는다면 광이 과실에 미치는 영향은 크지 않다. 광을 간과할 수 없는 것은 광이 시설내의 광합성의 원동력이고 온도 상승의 원동력이기 때문이다.
토마토에서 스트레스(특히, 수분 스트레스)에 의해 건조하면 에틸렌 가스가 발생하고 에틸렌 가스는 노화작용을 촉진하여 리코펜 생성이 증가한다. 리코펜은 과실의 성숙과 노화과정의 산물로 과실 배꼽부분에 실핀으로 외과피에 상처를 주는 물리적 스트레스는 착색을 촉진한다.
3. 리코펜 함량 증진을 위한 수경재배시 무기 염류의 이용
질소 부족은 토마토의 성숙을 촉진하고 리코렌 함량을 증진시킨다. 인산 부족은 리코펜과 카로티노이드 색소의 착색이 억제되며, 칼륨은 리코펜 함량 증진 요인으로 알려져 있다. K2SO4를 토양에 시비하면 봄에는 과실의 환원당 함량과 과실 건물률이 증가하고, 가을에는 유기산 함량이 증가한다. 양액에 K+ 이온을 첨가하면 비타민 C가 증가하며, 토양재배에서는 카로틴과 리코펜 함량이 증가한다. 수경재배 시 토마토의 리코펜 함량 증진을 위해 야마자키 토마토 표준액에 염화칼륨과 염화나트륨 20 mM을 첨가하면 무처리에 비해 총 당 함량이 증가하고 착색 소요 기간을 약 1주일 정도 단축할 수 있었으며, 리코펜 함량은 12~19% 증가하였다.
표 1. 양액에 투입한 무기염 종류와 토마토의 품질 (부산원시 : 2000)
처리내용 환원당(㎎/g FW) 구연산
(%) 리코펜
(㎍/g FW) 착색기간
(일)
포도당 과 당 총 당
무처리
20mM 염화칼륨
20mM 염화나트륨 25.5
34.6
35.5 28.2
38.5
36.5 53.7
73.1
72.0 0.40
0.49
0.47 36.5
41.2
43.5 55
47
47
토마토를 펄라이트 배지에 규소를 10a당 100, 200, 400Kg을 시용하여 재배하면 당도가 0.5 °Brix 이상 증가하고 경도가 증가하였다. 리코펜 함량은 규소 시용량에 따라 60~167%까지 증가하였다.
표 2. 펄라이트 배지내 규소 시용과 토마토 품질 (원예연 : 2001)
규소 시용량
(kg/10a) 당도
(°Brix) 적정산도
(%) 당산비 경도
(kg/㎠) 리코펜 함량
(㎍/g FW)
무처리
100
200
400 6.3
6.3
6.5
6.5 0.77
0.69
0.74
0.74 8.3
9.1
8.9
8.8 1.35
1.51
1.61
1.66 31.3
50.3
63.3
83.7
4. K/NO3-N의 비율에 따른 리코펜 함량
야마자키 토마토 표준 조성액은 N-P-K-Ca-Mg=7-2-4-3-2(me/L)이며, 수정 K/NO3-N 비율에 따라 KCl 첨가량을 달리 하여 K/NO3-N 비율을 조절하였다. 수경재배 저단밀식 토마토의 배양액내 K/NO3-N 비율에 따른 과중은 주당 1,725 ~1,903g으로 K/NO3-N 비율 2.0일 때 수량이 가장 많았으며, 당도는 처리에 따라 4.9~5.1°Brix 분포를 나타냈다. 리코펜 함량은 KCl을 첨가한 구에서는 모두 증가하였으며, K/NO3-N 비율 1.8일 때 62.7㎍/g(FW)으로 가장 높았다. K/NO3-N 비율 2.0일 때 리코펜 함량은 12% 증가하고 수량은 10% 증가하였다.
표 3. K/NO3-N 비율과 토마토 품질 (음성시설농업시험장 : 2005)
처리내용
(K/NO3-N) 수량
(g/주) 당도
(°Brix) 적정산도
(%) 당산비 적색도 리코펜 함량
(㎍/g FW)
1.6*
1.8
2.0
2.2 1,725
1,743
1,903
1,744 5.1
4.9
5.1
5.1 0.682
0.707
0.616
0.705 7.48
6.93
8.28
7.23 49.4
48.5
49.2
48.6 51.9
62.7
58.2
56.5
주) * KCl 첨가량 : 1.8(38g/톤), 2.0(75g/톤), 2.2(113g/톤)
집필 : 충청북도농업기술원 이광재 (전화 : 043-220-8492)
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