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문제 정의
- 따라서 본 연구는 신선 사과의 소비량 증대를 위한 새로운 가공기술로 최소가공기술을 적용하고자 대표적인 사과 품종인 Fuji를 이용하여 신선절단 처리후 과육 표면의 갈변 방지를 위해 유기산에 침지한 후 이를 각각 다른 종류의 포장재로 포장, 저장하면서 그 품질 변화를 관찰하였다.
제안 방법
- 최소가공처리를 행한 신선 사과의 저장수명을 연장시키기 위하여 사과 품종 중 Fuji사과를 이용하여 최소가공 처리를 행한 후 서로 다른 산소, 이산화탄소 및 수분 투과도를 가지는 필름으로 포장하여 저온저장 하였다. 저장중의 색도 변화, texture, pH, 산도, 가용성 고형분 함량 및 포장재 내부의 공기조성을 측정하였다.
- 최소가공처리를 행한 신선 사과의 저장수명을 연장시키기 위하여 사과 품종 중 Fuji사과를 이용하여 최소가공 처리를 행한 후 서로 다른 산소, 이산화탄소 및 수분 투과도를 가지는 필름으로 포장하여 저온저장 하였다. 저장중의 색도 변화, texture, pH, 산도, 가용성 고형분 함량 및 포장재 내부의 공기조성을 측정하였다. 신선절단 및 유기산 처리를 한 사과의 firmness는 저장기간 경과에 따라 증가하다가 저장 3주부터 감소하였다.
- 신선한 사과를 선별하여 수돗물에 세척하고 종이 타월로 물기를 닦은 다음 속심을 제거하고 사과 당 6조각으로 절단하였다. 절단한 사과는 증류수, 1% ascorbic acid 및 1% oxalic acid 용액에 3분간 dipping 한 후 물기를 제거하고 각각 포장하였다.
- 신선한 사과를 선별하여 수돗물에 세척하고 종이 타월로 물기를 닦은 다음 속심을 제거하고 사과 당 6조각으로 절단하였다. 절단한 사과는 증류수, 1% ascorbic acid 및 1% oxalic acid 용액에 3분간 dipping 한 후 물기를 제거하고 각각 포장하였다.
- 저장 중 시간경과에 따른 포장내 가스조성의 변화는 Dualhead space analyzer(Model 650, Pac CheckTM, Mocon)로측정하여 포장재 내부의 CO2와 O2의 조성비(%)로 나타내었다.
- 최소가공한 사과 과육의 texture는 Texture analyzer(TA- XT2, England)를 이용하여 과육의 firmness를 측정하였다. 각각의 처리구 및 포장재 당 10개의 시료를 이용하여 puncture test를 행하였으며 이때 사용한 plunger의 지름은 2.
- 최소가공한 사과 과육의 texture는 Texture analyzer(TA- XT2, England)를 이용하여 과육의 firmness를 측정하였다. 각각의 처리구 및 포장재 당 10개의 시료를 이용하여 puncture test를 행하였으며 이때 사용한 plunger의 지름은 2.5 mm, 속도는 200 mm/min였다.
- 색도 변화는 Colorimeter(Minolta, CR-200, Japan)를 이용해 Huntefs value를 측정하였고 갈변의 정도는 L값의 변화를 이용하여 나타내었다. 가용성 고형분의 변화는 굴절당도계 (Atago Hand Refractometer, Nl, Japan)를 이용하여 측정하였고 °Brix 로 표현하였다.
- 색도 변화는 Colorimeter(Minolta, CR-200, Japan)를 이용해 Huntefs value를 측정하였고 갈변의 정도는 L값의 변화를 이용하여 나타내었다. 가용성 고형분의 변화는 굴절당도계 (Atago Hand Refractometer, Nl, Japan)를 이용하여 측정하였고 °Brix 로 표현하였다. pH는 시료를 마쇄한 후 그 여액을 pH meter (model 350, Orion Inc.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 Fuji 사과는 1998년 미국 Cornell 대학교 부설 NYSAES(New York State Agricultural ExperimentStation)의 농장에서 재배한 것으로 수확 후 냉장보관(4℃) 하였다.
- 실험에 사용된 포장재는 미국 Cryovac사의 제품으로 각 포장재질의 특성은 Table 1과 같다. 각각의 포장재로 포장한 최소가공 제품은 0~2℃, 90-95% RH로 유지되는 저온저장고에 보관하면서 실험에 이용하였다.
- C640( △ ), Cl90( □ ) and C340( ○ ) was dipped in D.W. and packaged with P640, B190 and L340 respectively. A640( △ ), A190( 目 )and A340( @ ) were dipped in 1% ascorbic acid and packaged with P640, B190 and L340.
- and packaged with P640, B190 and L340 respectively. A640, A190 and A340 were dipped in 1% ascorbic acid and packaged with P640, B190 and L340. O640, O190 and O340 were dipped in 1% oxalic acid and packaged with P640, Bl90 and L340 respectively
- 실험에 사용된 포장재는 미국 Cryovac사의 제품으로 각 포장재질의 특성은 Table 1과 같다. 각각의 포장재로 포장한 최소가공 제품은 0~2℃, 90-95% RH로 유지되는 저온저장고에 보관하면서 실험에 이용하였다.
성능/효과
- 신선절단 및 유기산 처리를 한 사과의 firmness는 저장기간 경과에 따라 증가하다가 저장 3주부터 감소하였다. 신선절단 사과의 품질에 가장 큰 영향을 미치는 과육의 갈변현상은 무처리구의 경우 저장 1주일을 전후로 일어났으며 1% oxalic acid를 처리한 사과의 경우 포장 필름의 종류에 상관없이 저장 초기에는 백색도가 증가하였으나 시간경과에 따라 과육의 연화 현상과 함께 갈변이 심화되었고 특히 L340필름으로 포장한 경우 L값의 변화가 가장 심하게 일어났다. 반면 사과를 1% ascorbic acid 용액에 침지한 후 P640필름에 포장하여 저장한 구는 색도, pH, 가용성 고형분, 적정산도에서 품질 변화가 가장 작게 나타났다.
- 신선절단 사과의 품질에 가장 큰 영향을 미치는 과육의 갈변현상은 무처리구의 경우 저장 1주일을 전후로 일어났으며 1% oxalic acid를 처리한 사과의 경우 포장 필름의 종류에 상관없이 저장 초기에는 백색도가 증가하였으나 시간경과에 따라 과육의 연화 현상과 함께 갈변이 심화되었고 특히 L340필름으로 포장한 경우 L값의 변화가 가장 심하게 일어났다. 반면 사과를 1% ascorbic acid 용액에 침지한 후 P640필름에 포장하여 저장한 구는 색도, pH, 가용성 고형분, 적정산도에서 품질 변화가 가장 작게 나타났다.
- Film의 산소투과도에 따른 산소소모 정도는 산소투과도가 가장 낮은 P640의 경우 포장재내의 산소고갈이 가장 빠르게 진행됨을 알 수 있었으며, 보존제를 처리한 구일수록 산소소 모가 빨랐다. 또 ascorbic acid처리구가 oxalic acid처리구 보다 더 빠르게 산소가 소모됨을 나타냈다.
- 포장재별 처리 구별 색도의 변화는 dL값의 변화로 관찰하였으며 그 결과는 다음의 Fig. 2와 같이 갈변이 진행됨에 따라 dL값의 증가가 수반되었다. 한편 무처리구의 경우 저장 시간 경과에 따라 표면에 고루 갈변이 일어났으며 갈변이 진행되면서 일부 건조되는 양상을 띠는데 이것이 L값의 증가를 유발하는 것으로 보이며, oxaHc acid의 경우 시간 경과에 따라 과육의 즙액이 흘러나오면서 흑변하는 것을 관찰할 수 있었고 L값도 급격히 감소함을 나타냈다.
- 2와 같이 갈변이 진행됨에 따라 dL값의 증가가 수반되었다. 한편 무처리구의 경우 저장 시간 경과에 따라 표면에 고루 갈변이 일어났으며 갈변이 진행되면서 일부 건조되는 양상을 띠는데 이것이 L값의 증가를 유발하는 것으로 보이며, oxaHc acid의 경우 시간 경과에 따라 과육의 즙액이 흘러나오면서 흑변하는 것을 관찰할 수 있었고 L값도 급격히 감소함을 나타냈다. 즉 oxalic acid 처리시 건조사과나 사과주스 등에서는 효과적으로 갈변을 저해한다는 연구보고가 있는데 생시료에서는 이와 상이한 양상을 나타내는 것으로 관찰되었다⒁.
- 한편 ascorbic acid를 처리한 구는 갈변정도가 가장 미약하였고 L값의 변화도 거의 관찰되지 않았는데 저장 2주 내외에서 통상 상업적으로 유통되는 정도의 외관상 품질을 나타냈다. 한편 포장 및 전처리에 따른 L값을 통계 분석한 결과 1% ascorbic acid를 처리하고 P640 및 B190 필름으로 포장한 경우가 무처리 및 L340 필름으로 포장한 구에 비해 통계적으로 매우 유의하게 나타났다(Table 2). 알려진 바와 같이 ascorbic acid는 효소적 갈변반응에서 quinone을 환원시킴으로서 효과적으로 갈변을 저해하지만 이 반응에 의해 ascorbic acid가 dehydroascorbic acid로 완전히 산화되고 나면, 남은 quinone이 갈변을 더욱 촉진할 수 있다.
- 또한, ascorbic acid는 갈변반응이 급격한 사과에는 효과적이나 감자와 같이 갈변반응의 속도가 상대적으로 느린 경우에는 갈변저해 효과가 나타나지 않았다는 보고가 있다. 따라서 ascorbic acid의 갈변저해 특성과 통상 최소가공 과채류의 상업적 저장유통기간이 1~2주 내외인 것을 감안한다면 최소가공한 사과의 최적 저장기간은 2주 내외로 하는 것이 좋을 것으로 판단된다.
- 이는 유기산 처리로 인한 일시적 pH 감소 현상으로 보여진다. 최소가공 사과의 저장 중 적정산도를 조사한 결과, 저장 4주 후 C640의 경우와 oxalic acid 처리구 모두에서 적정산도가 감소한 반면 ascorbic acid 처리구는 모두 증가하였다. Buta 등의 연구결과⑿에 따르면 사과의 산도를 maHc acid에 의한 것으로 가정하였을 때 산도가 높을수록 신선절단 사과의 품질이 긍정적인 것으로 나타났다⑿.
- Buta 등의 연구결과⑿에 따르면 사과의 산도를 maHc acid에 의한 것으로 가정하였을 때 산도가 높을수록 신선절단 사과의 품질이 긍정적인 것으로 나타났다⑿. 즉 ascorbic acid를 처리한 구에서 사과의 적정 산도가 가장 높게 나타났으며 저장전과 비교하여 오히려 증가했는데 산도의 유지가 최소가공 사과의 품질에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다. 일반적으로 과실의 저장 중 가용성 고형분 함량은 수확 후 후숙 중 전분 등 고분자 물질의 분해로 인하여 저장초기에 증가 후 감소한다고 알려져 있는데 본 실험에서도 저장초기에 모든 처리구에서 당 함량이 증가하고 4주부터는 일부 감소하는 것을 관찰 할 수 있었으나 구별간 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- 즉 ascorbic acid를 처리한 구에서 사과의 적정 산도가 가장 높게 나타났으며 저장전과 비교하여 오히려 증가했는데 산도의 유지가 최소가공 사과의 품질에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다. 일반적으로 과실의 저장 중 가용성 고형분 함량은 수확 후 후숙 중 전분 등 고분자 물질의 분해로 인하여 저장초기에 증가 후 감소한다고 알려져 있는데 본 실험에서도 저장초기에 모든 처리구에서 당 함량이 증가하고 4주부터는 일부 감소하는 것을 관찰 할 수 있었으나 구별간 유의적인 차이는 보이지 않았다. 한편 ascorbic acid 처리 후 P640필름에 포장 저장한 구의 가용성 고형분 함량은 저장 4주 후에도 거의 변화가 없었는데 이처럼 가용성 물질의 변화가 없었다는 것은 ascorbic acid 처리구가 저장초기의 품질을 최대로 유지하고 있음을 의미한다.
후속연구
- 각 처리구와 firmness간에 유의적인 차이는 보이지 않고 있으나 유기산으로 처리한 구의 경우 저장 4주가 되었을 때 과육 내부의 수분이 유출되는 영향으로 포장재 내부가 습한 경우가 많아 제대로 저장이 되지 않았고 이것이 과육의 firmness에도 영향을 미치는 것으로 사료된다. 특히 oxalic acid를 처리한 경우 과육의 연화 현상이 더욱 심해지는 것을 관찰할 수 있는데 이 현상은 색도 변화에서도 oxalic acid 처리구의 경우 저장 초기 백색도가 급증하는 것과 연관되어 있을 것으로 보이며 앞으로 연구를 통해 밝혀야 할 것이다.
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