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문제 정의
- 과실의 성숙 지연과 저장성 향상을 목적으로 1-MCP를 이용할 때 1-MCP에 대한 과실의 반응은 처리 시기, 농E 온도 등의 처리 조건과 함께 과실의 종류에 따라 다양하게 나타나는 것으로 알려져 있다(5). 본 연구에서는 쓰가루 사과와 백향 복숭아 과실에서 1-MCP 처리에 따른 수확 후 품질의 변화와 에틸렌 생성 및 호흡의 변화의 차이를 분석하여 과실 간에 나타나는 1-MCP에 대한 반응의 차이의 원인을 살피고자 하였다.
제안 방법
- 각 처리구당 10개의 과실에 대하여 매일 에틸렌과 CO2 생성량을 측정하였다. 과실을 1 L의 밀폐 용기에 1시간 동안 밀폐한 후 용기로부터 0.
- 즉, 유리병에 계산 된 양의 SmartFresh (70mg SmartFresh = 1 mL 1-MCP)를 넣고 고무마개를 닫은 후 주사기로 증류수를 가하고 충분히 교반함으로써 10, 000 ppm의 1-MCP 가스를 제조하였다. 과실에 1-MCP가스를 처리할 때에는 과실을 용기에 밀폐한 후 계산된 양의 1-MCP가스를 주사기로 취하여 용기에 주입하는 방법을 이용하였다. 과실에 대한 1-MCP의 처리는 22C에서 수행하였으며, 사과 과실의 경우 수확 직후 0.
- 과실에 1-MCP가스를 처리할 때에는 과실을 용기에 밀폐한 후 계산된 양의 1-MCP가스를 주사기로 취하여 용기에 주입하는 방법을 이용하였다. 과실에 대한 1-MCP의 처리는 22C에서 수행하였으며, 사과 과실의 경우 수확 직후 0.2, 1또는 5 m의 1-MCP로 16시간 동안 1회 처리하였고 복숭아 과실은 수확 직후 1또는 5 ppm으로 16시간 동안 1회 또는 저장 기간 중 매일 1 nr로 16시간씩 처리하였다. 처리한 과실은 22C, RH 90%의 조건에서 저장하였으며 사과는 처리 1주와 2주 후에, 복숭아는 처리 3일과 5일 후에 각각의 처리구 당 10개의 과실을 취하여 분석용 시료로 이용하였다.
- 생성량을 측정하였다. 과실을 1 L의 밀폐 용기에 1시간 동안 밀폐한 후 용기로부터 0.5 n의 공기를 채취하여 GC(Shimadzu 14B, Japan)를 이용하여 에틸렌(2m active alumina SUS column, HD)과 CC)2(2m active carbon SUS column, TCD)를 분석하였다.
- 과실의 적도 부위를 박피한 후 직경 7 mm의 탐침을 장착한 경도계 (Fruit tester FT327, Italy) 를 이용하여 과육의 경도를 측정하였다. 적정 산도 분석용 과즙을 착즙할 때에는 사과 과실의 경우 과육을 강판에 간 후 원심분리하여 착즙 하였으나 점질의 복숭아 과실에서는 과육에 동량의 증류수를 가하고 막자 사발에서 간 후원심 분리하여 착즙하였다.
- , Korea0]] 서 제공받은 SmartFresh를 이용하였다. 즉, 유리병에 계산 된 양의 SmartFresh (70mg SmartFresh = 1 mL 1-MCP)를 넣고 고무마개를 닫은 후 주사기로 증류수를 가하고 충분히 교반함으로써 10, 000 ppm의 1-MCP 가스를 제조하였다. 과실에 1-MCP가스를 처리할 때에는 과실을 용기에 밀폐한 후 계산된 양의 1-MCP가스를 주사기로 취하여 용기에 주입하는 방법을 이용하였다.
대상 데이터
- 농가에서 관행적인 방법으로 재배한 쓰가루 사과(경북 경산)와 백향 복숭아(경북 청도)를 각각 해당 지역의 관행적인 수확 적기인 8월 중순과 9월 상순에 수확하여 실험에 이용하였다. 1-MCP의 제조는 Rohm and Haas Co., Korea0]] 서 제공받은 SmartFresh를 이용하였다. 즉, 유리병에 계산 된 양의 SmartFresh (70mg SmartFresh = 1 mL 1-MCP)를 넣고 고무마개를 닫은 후 주사기로 증류수를 가하고 충분히 교반함으로써 10, 000 ppm의 1-MCP 가스를 제조하였다.
- 농가에서 관행적인 방법으로 재배한 쓰가루 사과(경북 경산)와 백향 복숭아(경북 청도)를 각각 해당 지역의 관행적인 수확 적기인 8월 중순과 9월 상순에 수확하여 실험에 이용하였다. 1-MCP의 제조는 Rohm and Haas Co.
- 2, 1또는 5 m의 1-MCP로 16시간 동안 1회 처리하였고 복숭아 과실은 수확 직후 1또는 5 ppm으로 16시간 동안 1회 또는 저장 기간 중 매일 1 nr로 16시간씩 처리하였다. 처리한 과실은 22C, RH 90%의 조건에서 저장하였으며 사과는 처리 1주와 2주 후에, 복숭아는 처리 3일과 5일 후에 각각의 처리구 당 10개의 과실을 취하여 분석용 시료로 이용하였다. 처리간 평균값의 통계적 유의차 검정은 LSD 검정에 의하였다.
데이터처리
- 처리한 과실은 22C, RH 90%의 조건에서 저장하였으며 사과는 처리 1주와 2주 후에, 복숭아는 처리 3일과 5일 후에 각각의 처리구 당 10개의 과실을 취하여 분석용 시료로 이용하였다. 처리간 평균값의 통계적 유의차 검정은 LSD 검정에 의하였다.
성능/효과
- 쓰가루 사과에서 1-MCP의 처리는 에틸렌 생성을 억제하여 에틸렌 생성의 증가가 나타나는 시점을 늦추는 것으로 나타났다. 대조구 과실에서 에틸렌의 생성은 수확 후 4일에 증가하기 시작하여 초기 1주 동안에는 매일 1.5~4배의 비율로 급격히 증가하다가 약 1주 후부터는 증가율이 1~2배로 점차 둔화되는 양상으로 실험기간 동안 꾸준히 증가하였다 (Fig. 4; 그림에서 대조구의 일부 데이터 생략). 1-MCP 처리 과실의 경우, 0.
- 1-MCP의 에틸렌 수용체에 대한 결합 친화도는 매우 커서 에틸렌의 10배에 이르는 것으로 알려져 있는데(4), 이는 1 ppm의 1-MCP가 10 ppm의 에틸렌과 경합할 수 있음을 의미한다. 본 연구에서 1-MCP를 처리할 때 16시간 경과 후 용기내 축적된 에틸렌의 농도는 쓰가루 사과의 경우 처리구에 따라 30-60 ppm, 백향 복숭아에서는 5~10 ppm이었다. 사과의 경우 비록 1-MCP 처리 중에 노출된 에틸렌의 농도는 비교적 높았음에도 불구하고 1-MCP 처리 이후 지속적인 호흡의 감소와 에틸렌 생성의 억제 효과가 나타난 반면, 복숭아의 경우 1 pml 이상의 1-MCP는 조직내 에틸렌 수용체와 결합하는데 충분한 농도인 것으로 추정됨에도 불구하고 사과와는 달리 1-MCP 처리 직후 감소하였던 호흡은 시간의 경과와 더불어 빠르게 회복되며 에틸렌 생성은 1-MCP의 처리의 영향을 크게 받지 않는 양상을 보였다.
- (9, 10). 본 연구에서도 쓰가루 사과에서는 실용적으로 이용 될 수 있을 만큼 1-MCP의 두드러진 성숙 지연과 저장성 향상 효과를 확인할 수 있었으나, 백향 복숭아에서는 과육의 연화를 지연하는 효과가 있음에도 불구하고 저장성 향상의 실용적 목적으로 이용하기에는 1-MCP의 처리 효과가 미미한 것으로 생각된다. 복숭아 과실에서 1-MCP의 이용과 관련하여, 용질성의 복숭아 품종의 저장성 향상에 1-MCP의 처리가 효과적이라는 보고가 있는 반면(11), 1-MCP 처리가 복숭아 과실의 연화를 지연하지만 과육의 갈변을 유발한다고 부정적인 보고도 있다(12).
- 쓰가루 사과에 대한 1-MCP의 처리는 수확 후 과실의 품질의 저하를 크게 억제하는 것으로 나타났다. 사과 과실 의 경우 경도, 당도, 산도 등은 주요 품질 구성 요소인데, 이중 특히 경도와 산도의 유지에 1-MCP의 처리는 매우 효과적이어서 대조구 과실의 경우 저장 2주후 과육의 경도와 적정산도는 수확 당시 측정치의 각각 66%와 75% 수준으로 크게 감소하였으나 1-MCP 처리 과실에서는 처리 농도에 따라 감소폭이 둔화되어 1 ppn 1-MCP 처리구의 경우에 저장 2주후의 경도와 산도가 각각 수확 당시 값의 각각 86%와 89%의 수준을 유지하였다(Fig. 1과 2). 그러나 1-MCP 처리는 당도의 변화에 영향을 미치지 않았다(데이터 생략).
- 본 연구에서 1-MCP를 처리할 때 16시간 경과 후 용기내 축적된 에틸렌의 농도는 쓰가루 사과의 경우 처리구에 따라 30-60 ppm, 백향 복숭아에서는 5~10 ppm이었다. 사과의 경우 비록 1-MCP 처리 중에 노출된 에틸렌의 농도는 비교적 높았음에도 불구하고 1-MCP 처리 이후 지속적인 호흡의 감소와 에틸렌 생성의 억제 효과가 나타난 반면, 복숭아의 경우 1 pml 이상의 1-MCP는 조직내 에틸렌 수용체와 결합하는데 충분한 농도인 것으로 추정됨에도 불구하고 사과와는 달리 1-MCP 처리 직후 감소하였던 호흡은 시간의 경과와 더불어 빠르게 회복되며 에틸렌 생성은 1-MCP의 처리의 영향을 크게 받지 않는 양상을 보였다. 이는, 백향 복숭아에서는 1-MCP 처리 직후 차단되었던 에틸렌의 작용성이 시간의 경과와 더불어 회복되기 때문으로 생각되는데, 쓰가루 사과의 경우에는 1-MCP가 에틸렌 수용체와 결합하여 에틸렌의 작용이 차단되면 새로운 수용체의 생성이 지연 또는 억제되는 반면 복숭아에서는 에 틸렌의 작용이 일시적 으로 차단되더 라도 새로운 수용체가 지속적으로 합성되어 에틸렌에 대한 반응성이 유지되기 때문인 것으로 가정할 수 있다.
- 쓰가루 사과에 대한 1-MCP의 처리는 수확 후 과실의 품질의 저하를 크게 억제하는 것으로 나타났다. 사과 과실 의 경우 경도, 당도, 산도 등은 주요 품질 구성 요소인데, 이중 특히 경도와 산도의 유지에 1-MCP의 처리는 매우 효과적이어서 대조구 과실의 경우 저장 2주후 과육의 경도와 적정산도는 수확 당시 측정치의 각각 66%와 75% 수준으로 크게 감소하였으나 1-MCP 처리 과실에서는 처리 농도에 따라 감소폭이 둔화되어 1 ppn 1-MCP 처리구의 경우에 저장 2주후의 경도와 산도가 각각 수확 당시 값의 각각 86%와 89%의 수준을 유지하였다(Fig.
- 쓰가루 사과에서 1-MCP의 처리는 에틸렌 생성을 억제하여 에틸렌 생성의 증가가 나타나는 시점을 늦추는 것으로 나타났다. 대조구 과실에서 에틸렌의 생성은 수확 후 4일에 증가하기 시작하여 초기 1주 동안에는 매일 1.
- 그러나 1-MCP 처리는 당도의 변화에 영향을 미치지 않았다(데이터 생략). 쓰가루 사과와 유사하게 백향 복숭아에서도 1-MCP 처리에 의해 수확 후 저장 중 경도와 산도의 저하가 억제되는 경향을 보였으나 1또는 5 ppm 1-MCP를 수확 직후 1회 처리했을 때의 효과는 미미하였으며 1 ppm의 1-MCP를 매일 반복적으로 처리하였을 때 비로소 경도 저하에 대한 유의적인 억제 효과가 인정되었다(Fig. 1과 2).
- 백향 복숭 아에서도 1-MCP의 처리는 과실의 호흡을 억제하였으나그 억제 양상은 사과와는 다르게 나타났다. 즉, 1-MCP 처리 과실의 호흡은 비록 대조구 과실의 6075% 수준으로 억제되긴 하였으나 쓰가루 사과에서와 같은 지속적인 감소 양상은 나타나지 않았으며 대조구와 거의 유사한 비율로 꾸준히 증가하는 양상을 보였다(Fig. 3).
후속연구
- 처리온도, 농도, 시간 등의 1-MCP의 처리 조건은 처리 효과에 영향을 미치는데, 특히 과실의 발육 단계에 따른 처리 효과의 차이가 커서 발육의 진전과 더불어 처리 효과는 일반적으로 감소하는데(10, 13), 이는 발육의 진전에 따른 에틸렌 생성의 증가가 1-MCP의 처리 효과에 영향을 미치기 때문이다. 그러나 과실의 종류에 따른 1-MCP 처리 효과의 차이는 에틸렌 생성의 차이에 의해서만 설명될 수는 없으며, 보다 근본적으로는 과실의 에틸렌에 대한 반응성의 차이를 고려해야 할 것이다. 일반적으로 과실에 대한 1-MCP의 처리 방법은 과실을 1-MCP 가스와 함께 일정 시간 밀폐하는 방법이나 이러한 밀폐 조건에서는 에틸렌이 축적될 수 있으며 1-MCP는 에틸렌과 경합하면서 수용체와 결합하게 된다.
- 수확 후 저장성 향상과 관련하여 다양한 종류의 과실에서 1-MCP 처리 효과가 보고되어 있는데(5), 1-MCP의 처리는 특히 성숙의 유발이 에틸렌의 작용과 직접적으로 연계되어 있는 climacteric 형의 과실에서 두드러진 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 딸기와 같은 non-climacteric 형의 과실에 서는 1-MCP 처리에 따른 에틸렌 작용의 억제가 성숙을 지 연시 킴 으로써 저 장성 을 향상시 키 는데 기 여 하기 보다 과 실의 병 저항성의 약화를 유발하여 오히려 저장성을 감소시 키는 것으로 보고되어 있기도 하다(6, 7).
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