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문제 정의
- 호박은 최상의 품질을 유지하기 위하여 미성숙 상태에서 수확하며 껍질이 부드러워 취급도중 쉽게 손상되어 부패되기 쉬우며, 저온에 민감하기 때문에 0ºC에서 4일 이상 저장하는 것은 저온장해의 원인이 되고, 품질저하를 가속시킨다(7), 호박꿀차(8)를 비롯하여 건조분말, 퓨레 등 다수의 가공품에 관한 연구결과가 발표되고 있다. 본 연구는 호박의 활용도 증대를 도모하기 위한 기초자료를 얻기 위한 목적으로 천연항균제를 함유한 포장소재 처리에 의한 저장호박의 선도유지 효과를 다음과 같이 실험하고자 하였다. 즉, 경남지역의 주요 시설 채소산물인 호박의 수확 후 선도 유지를 목적으로, 전보(9, 10)에서 항균력이 확인된 식물성 추출물인 대황 추출물, 황련 추출물 및 자 몽종자추출물(Grapefruit Seed Extract : 이하 GFSE라 칭함)을 침지 처리 및 포장소재로 이용하였다.
- 즉, 경남지역의 주요 시설 채소산물인 호박의 수확 후 선도 유지를 목적으로, 전보(9, 10)에서 항균력이 확인된 식물성 추출물인 대황 추출물, 황련 추출물 및 자 몽종자추출물(Grapefruit Seed Extract : 이하 GFSE라 칭함)을 침지 처리 및 포장소재로 이용하였다. 이들을 호박의 침지 처리용 소재로 사용할 뿐만 아니라, 저밀도 폴 리에틸렌(Lqw Density Polyethylene : 이하 LDPE라 칭함)에 첨가하여 항균필름을 제조한 다음, 이 필름을 이용하여 호박의 포장소재로 사용하였을 때 호박의 저장성에 미치는 영향을 비교함으로써, 이러한 항균성 폴리에틸렌필름의 저장소재로의 이용 가능성을 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 항균성 식물 추출물의 용재로서의 사용 가능성과 항균필름과의 상승효과의 가능성을 확인하기 위하여 호박에 대하여 39일간 저장실험을 수행하였다. 이때 호박의 전처리과정, 포장필름의 제조 및 처리 방법은 전보(11-14)에 준하여 Table 1과 같은 처리 조건으로 침지 및 포장하여, 포장된 호박은 10ºC에서 저장하면서 품질 변화를 측정하였다.
- 항균럭의 우수성이 확인된 천연항균소재인 대황추출 물-, 황련추출물 및 자몽종자 추출물을 시설채소 산물인 호박의 선도 유지용 표면처리제 및 포장소재로 개발하여 저장실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 호박을 항균소 재에 침지 처리한 후, 항균필름에 포장하고 10ºC에서 저장하면서 저장호박의 경도, ascorbic acid함량, 중량손실율, 미생물성장도 및 부패율을 측정한 결과, 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다.
- 항균성 식물 추출물의 용재로서의 사용 가능성과 항균필름과의 상승효과의 가능성을 확인하기 위하여 호박에 대하여 39일간 저장실험을 수행하였다. 이때 호박의 전처리과정, 포장필름의 제조 및 처리 방법은 전보(11-14)에 준하여 Table 1과 같은 처리 조건으로 침지 및 포장하여, 포장된 호박은 10ºC에서 저장하면서 품질 변화를 측정하였다.
- 항균성 포장필름은 전보(11-13)의 방법에 따라 LDPE 필름에 항균소재인 대황 추출물, 황련 추출물 및 GFSE를 각각 1% 농도로 압출한 필름을 사용하였으며, 같은 항균제 첨가 없이 LDPE수지만으로 동일한 조건에서 가공한 필름을 대조구 필름으로 사용하였다. 즉, 저밀도 폴리 에틸렌 수지(Grade 5302, 밀도 0.
- 항균성 필름포장과 항균소재의 표면처리 효과가 저장호박의 선도 유지에 대한 상승효과를 가지는지 알아보기 위해 시설하우스에서 수확한 호박을 항균 소재에 침지 처리하고 필름포장하여 i(rc의 온도가 유지되는 저온실에서 저장하면서 품질 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 즉, Table 2에서 보는 바와 같이, 호박의 경도는 각 처리구별로 두드러진 차이는 보이지 않지만 침지 처리하지 않고 항균필름만으로 포장된 처리구(C, F, I)에 서 대조구에 비교해 양호한 것으로 보여지고 있다.
대상 데이터
- 대황 추출물, 황련 추출물 및 GFSE는 전보(9, 10)에 준하여 조제하여 본 실험의 항균 소재로 이용하였다. 즉, 대황추출물과 황련 추출물은 각각의 건조식물체 뿌리를 한약재상으로부터 구입.
- 본 연구는 호박의 활용도 증대를 도모하기 위한 기초자료를 얻기 위한 목적으로 천연항균제를 함유한 포장소재 처리에 의한 저장호박의 선도유지 효과를 다음과 같이 실험하고자 하였다. 즉, 경남지역의 주요 시설 채소산물인 호박의 수확 후 선도 유지를 목적으로, 전보(9, 10)에서 항균력이 확인된 식물성 추출물인 대황 추출물, 황련 추출물 및 자 몽종자추출물(Grapefruit Seed Extract : 이하 GFSE라 칭함)을 침지 처리 및 포장소재로 이용하였다. 이들을 호박의 침지 처리용 소재로 사용할 뿐만 아니라, 저밀도 폴 리에틸렌(Lqw Density Polyethylene : 이하 LDPE라 칭함)에 첨가하여 항균필름을 제조한 다음, 이 필름을 이용하여 호박의 포장소재로 사용하였을 때 호박의 저장성에 미치는 영향을 비교함으로써, 이러한 항균성 폴리에틸렌필름의 저장소재로의 이용 가능성을 평가하고자 하였다.
- 대황 추출물, 황련 추출물 및 GFSE는 전보(9, 10)에 준하여 조제하여 본 실험의 항균 소재로 이용하였다. 즉, 대황추출물과 황련 추출물은 각각의 건조식물체 뿌리를 한약재상으로부터 구입. 분쇄하여 순환식 무압력한약 추출기에 건조시료와 증류수를 1 : 5의 비율로 넣고 KXTC의 water bath에서 3시간 동안 추출하여 1차 여과포를 이용하여 여과하였다.
- 항균성 포장필름은 전보(11-13)의 방법에 따라 LDPE 필름에 항균소재인 대황 추출물, 황련 추출물 및 GFSE를 각각 1% 농도로 압출한 필름을 사용하였으며, 같은 항균제 첨가 없이 LDPE수지만으로 동일한 조건에서 가공한 필름을 대조구 필름으로 사용하였다. 즉, 저밀도 폴리 에틸렌 수지(Grade 5302, 밀도 0.921 g/cc, 한화화학제품) 에 항균소재인 대황 추출물 및 황련 추출물의 건조분말, GFSE원액을 1% 농도로 혼입하여 두께 30~50um로 압출한 필름을 항균성 포장소재로 사용하였다.
- 여과액은 5, 000 ppm에서 원심분리하여 상등액을 수집하고, 2차 여과시켜 얻은 용액을 rotary evaporator로 최초량의 1/10 정도로 농축하고 동결건조하여 조제하였다. 한편, GFSE는 남미산 자몽의 과육부와 종자가 1 : 4의 비율로 혼합된 시료를 감압추 출장치를 이용하여 60~7CTC의 온도조건에서 glycerine 를 추출용매로 추출한 용액을 항균 소재로 이용하였다.
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실험용 시설채소 호박
호박(Cucurbita pepo)는 1999년 6월 경남 진주 인근 지역의 한 농가에서 수확된 시설 하우스 호박을 실험실로 수송하여 표면에 상처가 없는 것은 골라 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 검토하였다. 모든 실험은 3반복 수행하여 평균값을 산출하였다.
이론/모형
- 포장된 호박의 저장 중, 각 처리구별로 호박의 품질 변화는 전보의 방법(11, 14)에 따라, 경도, ascorbic acid 함량, 중량손실량, 미생물수, 부패율을 A0AC법(15)으로 측정하여 비교. 검토하였다.
성능/효과
- 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균제재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다. 미생물의 성장 역시도 억제하는 것을 볼 수 있었고, 따라서 부패율도 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 항균필름과 항균소재 처리의 병행 효과는 항균필름만으로 포장하는 경우와 침지 처리만 하는 경우보다도 미생물 변화와 물리.
- 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균 소재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 조직의 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다. 부패미생물의 성장도 억제에 따른 부패율도 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 항균필름과 항균소재를 병용처리하는 것이 항균필름만으로 포장하는 경우와 침지 처리만 하는 경우보다 부패율 변화 및 호박의 품질 변화에 있어서 더욱 긍정적 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
- 시설 하우스에서 수확한 호박을 항균 소재에 침지 처리한 후, 1% 농도로 항균성 소재를 침가시킨 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 필름에 의하여 호박을 싸서 포장하고 10에서 저장하면서 경도, ascorbic acid함량, 중량손실, 미생물수 및 부패율을 측정한 결과, 무처리 시험구인 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균제재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다.
- 부패미생물의 성장도 억제에 따른 부패율도 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 항균필름과 항균소재를 병용처리하는 것이 항균필름만으로 포장하는 경우와 침지 처리만 하는 경우보다 부패율 변화 및 호박의 품질 변화에 있어서 더욱 긍정적 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
- 호박을 항균소 재에 침지 처리한 후, 항균필름에 포장하고 10ºC에서 저장하면서 저장호박의 경도, ascorbic acid함량, 중량손실율, 미생물성장도 및 부패율을 측정한 결과, 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균 소재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 조직의 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다. 부패미생물의 성장도 억제에 따른 부패율도 감소하는 것으로 나타났다.
- 시설 하우스에서 수확한 호박을 항균 소재에 침지 처리한 후, 1% 농도로 항균성 소재를 침가시킨 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 필름에 의하여 호박을 싸서 포장하고 10에서 저장하면서 경도, ascorbic acid함량, 중량손실, 미생물수 및 부패율을 측정한 결과, 무처리 시험구인 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균제재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다. 미생물의 성장 역시도 억제하는 것을 볼 수 있었고, 따라서 부패율도 감소하는 것으로 나타났다.
- 저장 중, 호박의 중량 손실량은 Table 4에서 보여주는 바와 같이, 호박을 항균 소재에 침지 처리하고 항균필름에 포장하는 처리구(D, G, J)에서 무게의 감소가 대조구(A)에 비교해서 낮은 것으로 나타났고, 또한 항균 소재 에 침지 처리만 하고 LDPE 필름에 포장한 처리구에서도 중량 감소가 지연되는 것으로 나타났다. 이와 같은 현상은 전보(14)에서 오이를 저장하였을 경우와 동일하게 나타났으며, 항균 소재의 침지 처리가 호박 표면에서 코팅막을 형성하여 수분의 증발을 막아주는 효과가 있기 때문인 것으로 생각된다.
- 호박의 저장 중, 호기성 총균수와 효모 및 곰팡이 등 미생물의 증식도 변화를 표시한 결과는 Table 5와 같다. 즉, 호박의 경우, 경향성이 뚜렷하지는 않지만 대조구(A)에 비교해서 처리구에서 미생물 생육이 낮은 편이며, 특히 500ppm GFSE 항균 소재에 침지하여 GFSE 항균필름에 포장한 처리구(D)에서 호기성 총균수뿐만 아니라 효모 및 곰팡이의 증식도 억제하는 것으로 보여진다. 이는 호박의 표면에 묻은 항균 소재로부터 항균성분의 용출과 확산이 이루어져 미생물 생육 억제의 효과를 주는 것으로 생각된다.
- 즉, Table 2에서 보는 바와 같이, 호박의 경도는 각 처리구별로 두드러진 차이는 보이지 않지만 침지 처리하지 않고 항균필름만으로 포장된 처리구(C, F, I)에 서 대조구에 비교해 양호한 것으로 보여지고 있다. 항균소재에 침지 처리하여 항균필름으로 포장한 처리구 중 대황 추출물 제재(J)에서 대조구보다 연화가 지연되는 것으로 나타났다. 그러나 GFSE와 황련 추출물의 항 균소재로 제조된 항균필름으로 포장된 처리구에서는 대조구와 차이를 보이지 않았다.
- 항균럭의 우수성이 확인된 천연항균소재인 대황추출 물-, 황련추출물 및 자몽종자 추출물을 시설채소 산물인 호박의 선도 유지용 표면처리제 및 포장소재로 개발하여 저장실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 호박을 항균소 재에 침지 처리한 후, 항균필름에 포장하고 10ºC에서 저장하면서 저장호박의 경도, ascorbic acid함량, 중량손실율, 미생물성장도 및 부패율을 측정한 결과, 대조구에 비교해서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 이는 대조구(LDPE) 필름에 비교해서 항균 소재에 침지 처리 후, LDPE 필름으로 포장한 경우에 대체적으로 조직의 연화는 지연되었고, ascorbic acid함량의 감소폭도 완만한 것으로 나타났으며 또한 중량 손실에 있어서도 긍정적인 결과를 확인하였다.
- 호박의 ascorbic acid 함량은 Table 3에서 보는 바와 같이, 대조구(A)에 비교해서 GFSE에 대해서는 500ppm의 GFSE에 침지하여 LDPE로 포장한 처리구(B)에서 ascorbic acid의 파괴가 지연되는 것으로 보여지며, 황련주줄물 처리구에서는 황련주 줄물에 침지하여 황련항균 필름으로 포장한 처리구(G)에서 효과를 보였다. 그리고 대황 추출물 처리구에서는 대황 추출물에 침지 처리하여 LDPE 필름에 포장한 처리구(H)에서 긍정적인 효과를 보이고 있다.
- 그리고 항균필름과 항균소재 처리의 병행 효과는 항균필름만으로 포장하는 경우와 침지 처리만 하는 경우보다도 미생물 변화와 물리. 화학적인 변화에 있어서 더욱 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
- 이상의 연구결과는 전보(14)에서 항균 소재의 침지 및 포장처리가 시설 하우스에서 재배한 오이에서 보여준 선도유지효과에서 보여주듯이, 본 연구에서 그 기능과 효과를 구명한 천연항균 소재는 수확한 시설채소 산물의 항균용 처리제재 및 포장필름 소재로 시설채소 산물의 선도유지효과를 기대할 수 있어, 시설채소 산물의 생산기반 보호와 농가소득에 큰 도움이 될 것으로 생각된다.
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