콩나물 재배과정 중 기체 조성과 수확 후 저장온도에 따른 선도 변화 Difference in Freshness of Soybean Sprouts as Affected by $\\textrm{CO}_2$ Concentration and Postharvest Storage Temperature원문보기
콩나물 재배에서의 생리적인 현상과 포장이후의 선도유지 방법을 위한 특성을 호흡이라는 현상에서 비교해 본 결과 다음과 같다. 1. 콩나물의 생육중에 발생되는 $\textrm{CO}_2$의 경우 1일차에는 5.80%, 2일차에는 10.49%로 급격하게 증가 후 3일차 이후부터는 11.5%로 평형을 유지하다가 5일차 이후부터는 감소하는 경향을 나타내었다. $\textrm{O}_2$ 경우는 일차별 유의차는 나타나지 않았으나 1일차 11.5%이후 급격하게 감소한 후 2일차 이후부터는 서서히 감소하다가 5일차에는 4.90%로 약간의 증가 추이를 나타내었다. 2.콩나물을 밀폐된 장소(산소와 이산화 탄소의 비율을 7：3 정도)에서 생육을 시키면 식물 생육시 필요로 하는 $\textrm{CO}_2$량이 증가(대기중 0.035%)하고 량이 감소(19-20%)하여 생장조정 물질인 에틸렌gas량이 자연적으로 발생된다 따라서 이에 인위적으로 일정량의 에틸렌(농도 0.5-1.0 ppm)gas를 처리하면 콩나물의 길이생장이 억제(6-7cm)되고 부피가 증가(2.70$\pm$0.30mm)하였으며, 이러한 생장조정제를 적절하게 이용하면 생장물질이 체내에 잔류되지 않으면서 통통하고 짧은 양질의 콩나물이 생산된다. 3. 콩나물은 $10^{\circ}$이하($8^{\circ}$)에서 보관하면 약 60 시간 이상까지도 내부의 $\textrm{CO}_2$농도가 30%이상을 넘지 않아 이취발생이 되지 않고 선도가 유지되나, $13^{\circ}$에서는 25시간 경과시 $\textrm{CO}_2$ 농도가 30%를 넘어 이취 발생이 심하게 나타났다 $\textrm{O}_2$함량도 $5^{\circ}$에서는 30시간까지 소량의 산소가 존재하였으나 $10^{\circ}$ 이상에서는 7시간 이후 산소가 소멸되어 이취 및 짓무름의 원인이 되었다.
콩나물 재배에서의 생리적인 현상과 포장이후의 선도유지 방법을 위한 특성을 호흡이라는 현상에서 비교해 본 결과 다음과 같다. 1. 콩나물의 생육중에 발생되는 $\textrm{CO}_2$의 경우 1일차에는 5.80%, 2일차에는 10.49%로 급격하게 증가 후 3일차 이후부터는 11.5%로 평형을 유지하다가 5일차 이후부터는 감소하는 경향을 나타내었다. $\textrm{O}_2$ 경우는 일차별 유의차는 나타나지 않았으나 1일차 11.5%이후 급격하게 감소한 후 2일차 이후부터는 서서히 감소하다가 5일차에는 4.90%로 약간의 증가 추이를 나타내었다. 2.콩나물을 밀폐된 장소(산소와 이산화 탄소의 비율을 7：3 정도)에서 생육을 시키면 식물 생육시 필요로 하는 $\textrm{CO}_2$량이 증가(대기중 0.035%)하고 량이 감소(19-20%)하여 생장조정 물질인 에틸렌gas량이 자연적으로 발생된다 따라서 이에 인위적으로 일정량의 에틸렌(농도 0.5-1.0 ppm)gas를 처리하면 콩나물의 길이생장이 억제(6-7cm)되고 부피가 증가(2.70$\pm$0.30mm)하였으며, 이러한 생장조정제를 적절하게 이용하면 생장물질이 체내에 잔류되지 않으면서 통통하고 짧은 양질의 콩나물이 생산된다. 3. 콩나물은 $10^{\circ}$이하($8^{\circ}$)에서 보관하면 약 60 시간 이상까지도 내부의 $\textrm{CO}_2$농도가 30%이상을 넘지 않아 이취발생이 되지 않고 선도가 유지되나, $13^{\circ}$에서는 25시간 경과시 $\textrm{CO}_2$ 농도가 30%를 넘어 이취 발생이 심하게 나타났다 $\textrm{O}_2$함량도 $5^{\circ}$에서는 30시간까지 소량의 산소가 존재하였으나 $10^{\circ}$ 이상에서는 7시간 이후 산소가 소멸되어 이취 및 짓무름의 원인이 되었다.
When soybean sprouts aye grown in the closed condition (where the ratio of $\textrm{O}_2$ and $\textrm{CO}_2$ is 7 ： 3), amount of $\textrm{CO}_2$ is increased and $\textrm{O}_2$ is decreased with the passage of time. At the same time, the amount of ethyle...
When soybean sprouts aye grown in the closed condition (where the ratio of $\textrm{O}_2$ and $\textrm{CO}_2$ is 7 ： 3), amount of $\textrm{CO}_2$ is increased and $\textrm{O}_2$ is decreased with the passage of time. At the same time, the amount of ethylene is automatically increased. By increasing the concentration of ethylene gas up to 0.5-1.0 ppm in the growth room, the length of sprouts was restricted to 6-7 cm and the thickness of sprouts was increased to 2.70$\pm$0.30 mm. The production of good quality sprouts which were fat and short was possible without application of any growth regulators such as indole-3-acetic acid known to have accumulation problem in humane body. To maintain the freshness during the transportation and prevent sprouts from rotting and bad smell at market, cold storage at 2-$5^{\circ}$ and airtightness which will restrict photosynthesis and respiration (higher than $10^{\circ}$) are needed. The freshness of sprouts is depended on the increase of $\textrm{CO}_2$ and the depletion of $\textrm{O}_2$ in the package. When the sprouts were stored below 1$0^{\circ}C$ (preferably below 8$^{\circ}C$), the concentration of $\textrm{CO}_2$ in the package remained below 30% for more than 60 hours, which was possible to keep sprouts in freshness without any offensive odor, But sprouts were maintained at $13^{\circ}$ for more than 25 hours, the concentration of $\textrm{CO}_2$ increased over 30% and produced an offensive odor. The little amount of $\textrm{O}_2$ gas was existing for 30 hours at $5^{\circ}$ but it was disappeared completely within 7 hours over $10^{\circ}$ and the sprouts became rot and produced severe offensive odor.
When soybean sprouts aye grown in the closed condition (where the ratio of $\textrm{O}_2$ and $\textrm{CO}_2$ is 7 ： 3), amount of $\textrm{CO}_2$ is increased and $\textrm{O}_2$ is decreased with the passage of time. At the same time, the amount of ethylene is automatically increased. By increasing the concentration of ethylene gas up to 0.5-1.0 ppm in the growth room, the length of sprouts was restricted to 6-7 cm and the thickness of sprouts was increased to 2.70$\pm$0.30 mm. The production of good quality sprouts which were fat and short was possible without application of any growth regulators such as indole-3-acetic acid known to have accumulation problem in humane body. To maintain the freshness during the transportation and prevent sprouts from rotting and bad smell at market, cold storage at 2-$5^{\circ}$ and airtightness which will restrict photosynthesis and respiration (higher than $10^{\circ}$) are needed. The freshness of sprouts is depended on the increase of $\textrm{CO}_2$ and the depletion of $\textrm{O}_2$ in the package. When the sprouts were stored below 1$0^{\circ}C$ (preferably below 8$^{\circ}C$), the concentration of $\textrm{CO}_2$ in the package remained below 30% for more than 60 hours, which was possible to keep sprouts in freshness without any offensive odor, But sprouts were maintained at $13^{\circ}$ for more than 25 hours, the concentration of $\textrm{CO}_2$ increased over 30% and produced an offensive odor. The little amount of $\textrm{O}_2$ gas was existing for 30 hours at $5^{\circ}$ but it was disappeared completely within 7 hours over $10^{\circ}$ and the sprouts became rot and produced severe offensive odor.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 이러한 콩 재배로부터 발생되어지고있는 CO2의 이용효율에서와 같이 콩나물의 재배에서 필요한 CO2와 O2의 농도에 따른 생육의 특성을 비교하고, 식물의 생장 시에 발생되는 생장호르몬중 유일하게 기체인 에틸렌 (Ethylene)을 이용한 콩나물 재배방법을 실시하였으며, 또한 콩나물을 포장, 유통시 호흡으로 인해 발생되는 CO2와O2의 농도에 따라 콩나물의 선도유지와 품질에 영향을 미치는 바 이에 대한 기초 자료를 얻었기에 보고하고자 한다.
, 1984). 따라서 이러한 특성을 이용하여 콩나물 재배시 인체에 유해한 농약이나 액체 호르몬제를 사용하지 않고 식물의 생장과정에서 발생되는 에틸렌의 활용으로 안전하고 품질이 향상된 콩나물의 재배방법 및 차별화된 형태의 콩나물을 개발하기 위해서 실시하였으며, 콩나물재배 기간 내 인위적으로 농도별 처리하여 재배한 결과 Table 5, Table 6, Table 7과 같이 나타내었다. 또한, 그에 따른 콩나물의 형태는 Fig.
그러나 선도유지를 위해가장 많이 적용하고 있는 냉장 System이 현재로서는 가장 유용하게 적용되고 있으며, 최근에는 초저온 냉장 또는 감압 냉장 등 다양한 방법에 의해 신선도를 유지하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 콩나물 유통중 저장온도에 따라 호흡으로 발생되는 산소, 이산화탄소 농도에 따른 콩나물의 이취, 짓무름의 발생을 억제하기 위한 기준을 설정코자 실시하였으며 그 결과는 Fig. 2 및 Fig. 3과 같다. 콩나물 포장 후 저장온도에 따른 산소변화를 살펴보면 5℃ 저장에서는 7시간까지 급격한 감소후 33시간까지 소량의 산소를 유지하였으나, "C이상 저장에서는 7시간이후 산소가 고갈되었으며, 15℃, 20O(2구간에서는 저장초기부터 산소가 고갈되었다.
제안 방법
정확한 농도의 에틸렌 량의 주입과 제어를 위해 컴퓨터program과 에틸렌 조절장치 lset(STEC사, 일본산)의 mass flow control(SEC-310), 표시 장치 (DU-102E), 설정 장치 (SU- 502E), 전원조절용(PAC-E)등과 3way val.,e* 장착 사용하였으며, 에틸렌 주입농도는 Table 2와 같이 설정된 농도를 컴퓨터에 의해 실시하였고, 농도체크는 일 2회(오전/오후) GASTEC (NO.172L) 또는 Gas chromatography를 사용하여 측정하였으며 GC conditione Table 3과 같다.
그리고 포장된 콩나물의 보관온도(5℃, 10℃, 15℃, 20℃)에 따른 경과시간별 산소와 이산화탄소의 농도를 측정(Ch&CO2 analyser : model 1637-5, 오스트리아산)하였고 측정방법은 체크 30분전에 측정기기를 가동시킨 후 대기중의 산소농도 21%와 이산화탄소 농도 0.03%에 도달하게 한 후 0-和1필터가 부착된 injection syringe를 이용하여 콩나물 봉지 내 gas를 흡입 경과시간별 산소와 이산화탄소의 발생량을 측정하였다.
사용하였다. 본 연구에서 콩나물의 생육시 재배일차어 따른 산소(O2)와 이산화탄소(CO2)의 발생량을 알아보기 위하 생육시 소비되는 gas의 농도를 측정하였으며, 이때 발생되 6지는 산소와 이산화탄소의 발생량을 측정하기위하여 밀폐된 용기(재질 PE, 용량 970ml>를 준비하여 재배 1일차부터 5일 차까지 시료를 ioOg씩 넣고 24시간경과 후 내부gas를 추출하 s Gas chromatographyS. 측정하였으며 GC conditione Table 1과 같다.
콩나물 재배시 원료콩의 침지 또는 재배시에 화학적으로 제조한 농약이나 생장조정제를 사용하여 콩나물의 생육 또는 부패를 방지하는 방법을 이용하고 있으나, 본 실험에서는 식물의 생장시 분비되는 생장호르몬인 에틸렌(Ethylene)을 이용하여 콩나물의 생육상태 및 형태를 살펴보았다. 본 실험에 이용한 에틸렌은 화학구조가 H2C=1%C의 간단한 기체인 탄화수소이며(Bufler et al.
대상 데이터
또한, 콩나물 재배 중에 발생되는 에틸렌의 발생량과 처리농도에 따른 콩나물의 생육 및 형태를 측정하기 위하여 순도가 99.9%의 상용에틸렌을 사용하였으며, 농도를 설정하기 위하 완전 밀폐된 재배실(5 mxl3mx3m)에서 실시하였다. 또한 .
콩나물의 생육상태 및 형태를 살펴보았다. 본 실험에 이용한 에틸렌은 화학구조가 H2C=1%C의 간단한 기체인 탄화수소이며(Bufler et al., 1984), 에틸렌은 기체로 존재하므로 액체형 호르몬과는 달리 체내에 축적되지 않는 특징을 지니고 있 거 생성후 확산에 의해 쉽게 배출되어 체내에서의 이동성이 '.〔의 없어 일반적인 식물호르몬의 정의에는 부합되지 않는다고 하였다(홍, 1995).
본 연구는 (주)풀무원 콩나물 생산공장에서 수행하였으며, 공시재료로는 (주)풀무원이 계약 재배하여 사용하는 원료콩인준저리를 사용하였다. 본 연구에서 콩나물의 생육시 재배일차어 따른 산소(O2)와 이산화탄소(CO2)의 발생량을 알아보기 위하 생육시 소비되는 gas의 농도를 측정하였으며, 이때 발생되 6지는 산소와 이산화탄소의 발생량을 측정하기위하여 밀폐된 용기(재질 PE, 용량 970ml>를 준비하여 재배 1일차부터 5일 차까지 시료를 ioOg씩 넣고 24시간경과 후 내부gas를 추출하 s Gas chromatographyS.
성능/효과
1. 콩나물의 생육중에 발생되는 CO2의 경우 1일차에는 5.80%, 2일차에는 10.49%로 급격하게 증가 후 3일차 이후부터는 11.5%로 평형을 유지하다가 5일차 이후부터는 감소하는 경향을 나타내었다. 6의 경우는 일차별 유의차는 나타나지 않았으나 1일차 11.
45 mm 증가하는 차이를 나타내었으며, 각 특성별 유의적 차이를 살펴보면 길이에서는 5일차 이후 일차별 처리간 차이가 나타났으며, 두께에서도 재배일차와 처리간에 유의적 차이를 나타내었다. 100개체 중량에서는 처리간 차이는 없었으나 재배일 차와 처리간에는 유의적인 차이를 나타내었다.
2. 콩나물을 밀폐된 장소(산소와 이산화 탄소의 비율을 7:3 정도)에서 생육을 시키면 식물 생육시 필요로 하는 CO2 량이증가(대기중 0.035%)하고O2량이 감소(19-20%)하여 생장조정물질인 에틸렌gas량이 자연적으로 발생된다. 따라서 이에 인위적으로 일정량의 에틸렌(농도 0.
3. 콩나물은 10℃이하(8O0에서 보관하면 약 60 시간 이상까지도 내부의 CO농도가 30%이상을 넘지 않아 이취발생이되지 않고 선도가 유지되나, 13℃에서는 25시간 경과시 CO2 농도가 30%를 넘어 이취 발생이 심하게 나타났다. O2 함량도 5O(2에서는 30시간까지 소량의 산소가 존재하였으나 10℃ 이상에서는 7시간 이후 산소가 소멸되어 이취 및 짓무름의 원인이 되었다.
후 감소하는 경향을 보였다. methionine과 tryptophame 처리 무처리구 공히 생육초기부터 증가 후 감소하는 경향을 나타내었다, 따라서 아미노산의 이용측면에서 볼 때 무처리구는생육 5일경에, 에틸렌 처리구는 4일경에 콩나물의 재배일수를 정화는 것이 타당할 것으로 판단되어진다.
할 수 있겠다. 그 결과로는 길이 및 두께가 7일차의 경우 기존구 8.82 cm, 2.15 mm와 처리구 7.60 cm, 2.72 mm로기존구 대비 길이는 1.2cm정도 짧았으나, 두께는 0.6 mm 이상의 두터운 차이를 나타내었다. 따라서 각 특성별 유의적 차이를 살펴보면 길이에서는 처리간의 .
55 mm)을 알 수가 있었다. 또한 몸통 길이는 6일차에 기존대비 0.5 cm감소 하였고, 몸통두께는 0.45 mm 증가하는 차이를 나타내었으며, 각 특성별 유의적 차이를 살펴보면 길이에서는 5일차 이후 일차별 처리간 차이가 나타났으며, 두께에서도 재배일차와 처리간에 유의적 차이를 나타내었다. 100개체 중량에서는 처리간 차이는 없었으나 재배일 차와 처리간에는 유의적인 차이를 나타내었다.
포장지내 산소가 부족시 혐기상태로 되어 혐기성 미생물의 급격한 증식과 식물의 경우 유기호흡이 무기호흡으로 전환되며 따라서 발효과정을 나타내어 개봉시 이취 (acetaldehyde 취) 및 짓무름의 원인이 된다. 또한 저장온도별 경과 시간에 따른 봉지내 CO2변화에서도 5O(2구간에서는 60시간 이후까지 내부의 CO2농도가 30%를 넘지 않았으나, 10℃ 구간에서는 30시간내 CO2농도가 30%도달하였고, 2 CTC 구간은 저장 약 4시간이내 30%이상을 초과하여, 콩나물의 경우 외기온도 10OO이상에서는 급격한 호홉으로 인해 CO의 증가를 발생시켰으며, 아울러 산소의 고갈을 가져와 콩나물의 품질 저하의 원인이 되었다. CO2농도가 30%이상일 경우 급속한 품질 저하로 이취 및 짓무름의 속도가 빠르게 나타났다.
방법 1: 에틸렌 농도를 0.1-0.5 ppm로 처리하여 재배일 차별 콩나물의 성상을 비교해본 결과 Table 5와 같으며, 일차별 성상은 재배 3일차 까지는 처리구의 길이 생장속도가 2.20 cm로기존구 1.44 cm보다 빨랐으나(Yang et al., 1984), 4일차 이후 둔화 되었고 두께는 기존구의 경우 일차가 경과함에 따라 감소되었고(7일 차 2.15 rnm) 처리구에서는 반대로 일차가 경과함에 따라 두터워짐(7일차 2.55 mm)을 알 수가 있었다. 또한 몸통 길이는 6일차에 기존대비 0.
방법 2: 재배방법을 동일하게 하고 에틸렌의 농도를 0.6-1.5 ppnt으로 처리하여 콩나물의 특성을 살펴본 결과 Table 6과같이 나타났으며, 특히 3일차까지 길이생장이 기존구보다 빠르게 나타나는 현상은 에틸렌의 초기생육 촉진현상으로 두께의 경우도 일차가 경과됨에 따라 두터워져 7일차의 경우 기존 구 2.15 mm, 처리구 2.66 mm로 기존구보다 두께가 0.5 mm이상 통통하게 나타났다. 특히 5일차 이후부터는 길이차이가 기존구 7.
아미노산중 aspartic acid와 glutamic acid는 생육 4일 차에 급격히 증가하였으며, 이는 발아초기에 aspartic acid와 glutamic acid가 질소대사에 관여함을 나타낸다고 볼 수 있으며 arginine과 serine의 경우 에틸렌처리구는 생육 4일째에 최고치를 나타낸 반면, 무처리구는 생육 5일째에 최고치를 나타낸 후 감소하는 경향을 보였다. methionine과 tryptophame 처리 무처리구 공히 생육초기부터 증가 후 감소하는 경향을 나타내었다, 따라서 아미노산의 이용측면에서 볼 때 무처리구는생육 5일경에, 에틸렌 처리구는 4일경에 콩나물의 재배일수를 정화는 것이 타당할 것으로 판단되어진다.
0 ppm으로 재배한 결과 Table 7과 같으며, 이때 재배실내 산소농도는 19~20%수준 이였다. 이를 본 실험상에서는 고농도 처리구라 표현하였으며, 본 처리구에서는 콩나물형태가 짧고 매우 두터운 형태로 변하였으며 조직감도 좋았다.
33 ㎍으로 최고치를 나타내었고, 처리 구가 무처리구에 비해 총아미노산 함량이 빠르게 증가하는특 징을 나타내었으며 함량 또한 높게 나타내었다. 전반적으로 볼 때 총아미노산 함량은 무처리구는 생육일수별 일정한 수치를 나타내지 않는 반면, 처리구는 생육초기(4일차)에 증가 후일 정하게 감소하는 경향을 나타내었다.
따라서 각 특성별 유의적 차이를 살펴보면 길이에서는 처리간의 .차이가 없었으나 뿌리 길이, 두께에서는 처리간, 일차별 유의적 차이를 나타내었고, 또한 100개체 중량이나 몸통길이에서도 차이를 나타내었다. 이는 에틸렌이 뿌리생장에 기인한다는 내용과 일치하였으며, 이는 Fig.
총아 미노 산의 경우 무처리구는 재배 5일차에 급격히 증가 후 6일 차 이후 감소하였으나, 에틸렌 처리구에서는 4일차까지 급격하게 증 가 후 5일차이후 서서히 감소하는 경향을 나타내었다. 특히, 총아미노산 함량이 무처리구는 생육 5일차에 372.
콩나물 생육중 발생되는O2와 CO의 발생량을 살펴본 결과 Table 4와 같으며, CQ의 경우 1일차에는 5.80%, 2일차는 10.49%로 급격히 증가후 3일차 부터는 11.5%정도로 평형을 유지하다가 5일차이후에는 감소하는 경향을 나타내었으며, 일차 간의 유의적 차이는 2일차, 3일차, 4일차에서 나타나지 않았으나 1일차와 5일차에서는 차이를 나타내었다.O2의 경우 일차별 유의차는 나타나지 않았으나 1일차 11.
5 mm이상 통통하게 나타났다. 특히 5일차 이후부터는 길이차이가 기존구 7.28 cm, 처리구 4.76cm로 기존구 대비 2 cm 이상의 차이를 나타내어 생육후기의 길이생장 억제효과를 나타내었으며, 또한 각 특성별 유의적인 차이를 살펴본 결과 길이 및 두꺼】, 100개체 중량에서 재배일차와 처리간에 차이를 나타내었다.
총아 미노 산의 경우 무처리구는 재배 5일차에 급격히 증가 후 6일 차 이후 감소하였으나, 에틸렌 처리구에서는 4일차까지 급격하게 증 가 후 5일차이후 서서히 감소하는 경향을 나타내었다. 특히, 총아미노산 함량이 무처리구는 생육 5일차에 372.19 ng, 에틸렌 처리구는 4일차에 459.33 ㎍으로 최고치를 나타내었고, 처리 구가 무처리구에 비해 총아미노산 함량이 빠르게 증가하는특 징을 나타내었으며 함량 또한 높게 나타내었다. 전반적으로 볼 때 총아미노산 함량은 무처리구는 생육일수별 일정한 수치를 나타내지 않는 반면, 처리구는 생육초기(4일차)에 증가 후일 정하게 감소하는 경향을 나타내었다.
참고문헌 (9)
Bufler, G. 1984. Ethylene-enhanced 1 aminocyclopropane 1 carboxylic acid synthase activity in ripening apples. Plant Physiol.75 : 192-195
Kimura, M. and Tozuka, T. 1982. Production process of plant. (Chairman of Ecology, 9th), Kyoritsu Shuppan, Tokyo, 96. (39)
Takahashi, T. 1985. Improvement of bean sprouts cultivation by the combined treatment with artifificial sunlight lamp, ethylene and carbon dioxide. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi. 32(5) : 317-325
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