찻물의 미네랄 조성에 따른 홍차 생리활성 화합물의 추출 특성과 상관관계

• 영문명: Extraction Characteristics and the Correlation of Bioactive Compounds in Black Tea Considering the Mineral Composition of Brewing Water
• 발행기관: 한국차학회
• 저자명: 김민재(Min-Jae Kim) 박제성(Je-Sung Park) 이병인(Pyong-In Yi)
• 간행물 정보: 『한국차학회지』제31권 제2호, 81~89쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 농수해양 > 기타농수해양
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.06.30

국문 초록

본 연구는 찻물의 미네랄 조성이 홍차의 주요 생리활성 화합물의 추출 특성에 미치는 영향을 규명하고, 그 상관관계를 분석하고자 수행되었다. 실험에는 미네랄 조성이 상이한 8종의 찻물을 사용하였으며, 홍차 침출수 내 카테킨류[(+)-gallocatechin (GC), (-)-epigallocatechin (EGC), (+)-catechin (C), (-)-epicatechin (EC), (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), (-)-epicatechin gallate (ECG), (-)-catechin 3-gallate (C3G)], 테아플라빈류[(theaflavin (TF), theaflavin-3-gallate (TF3G), theaflavin-3'-gallate (TF3'G), theaflavin-3,3' -digallate (TF3,3'DG)], 카페인을 대상으로 HPLC 분석을 통해 성분 농도를 정량하였다. 이와 함께, 수질 내 주요 무기질 성분(Na, Mg, Ca, K, Si, SiO2, SO4²⁻)과의 Spearman 상관관계 분석을 수행하였다. 그 결과, EGC, C, Caffeine은 Mg2+ 및 Ca2+와유의한 양의 상관관계를 나타내어, 경도 이온이 수용성 성분의 용해 및 안정성에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을확인하였다. 반면, TF3G 및 TF3,3'DG 등 테아플라빈 유도체는 Mg2+ 및 Ca2+와 유의한 음의 상관관계를 보였으며, 이는 과도한 경도 이온이 특정 유효성분의 침전을 유도하거나 용해를 억제할 수 있음을 시사한다. 또한, SO4²⁻는 일부 카테킨(GC)과 양의 상관관계를 보여 황산염 이온의 선택적 추출 기여 가능성을 나타냈다.

영문 초록

This study investigates the effects from mineral composition in the brewing water on the extraction characteristics and correlations of bioactive compounds in black tea. Eight types of water with varying mineral compositions were used to prepare black tea, and the concentrations of key functional compounds—including caffeine, catechins [(+)-gallocatechin (GC), (-)-epigallocatechin (EGC), (+)-catechin (C), (-)-epicatechin (EC), (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), (-)-epicatechin gallate (ECG), (-)-catechin 3-gallate (C3G)], and theaflavins [(theaflavin (TF), theaflavin-3-gallate (TF3G), theaflavin-3'-gallate (TF3'G), theaflavin-3,3'-digallate (TF3,3'DG)] —were quantified using HPLC. Correlation analysis between compounds and major mineral ions (Na, Mg, Ca, K, Si, SiO2, SO4²⁻) in the water was conducted using Spearman’s rank correlation. The results revealed significant positive correlations between EGC, C, and caffeine with Mg2+ and Ca2+, indicating that hardness ions may enhance the solubility and stability of water-soluble compounds. In contrast, theaflavin derivatives such as TF3G and TF3,3′ DG showed significant negative correlations with Mg2+ and Ca2+, suggesting potential suppression or precipitation effects under high ionic conditions. Additionally, SO4²⁻ showed a positive correlation with GC, implying its selective role in extraction facilitation. These findings highlight the critical role of water mineral composition in modulating the extraction behavior of functional compounds in black tea and suggest that water design is a strategic variable in optimizing tea quality and developing functional tea beverages.

목차

서 론

재료 및 방법

결과 및 고찰

참고문헌

키워드

찻물 미네랄 조성 홍차 생리활성 화합물 상관관계 분석 brewing water mineral composition black tea bioactive compounds correlation analysis