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문제 정의
- 본 연구는 수확시기와 같은 수확 전 요인이 수확 후 신선편이 결구상추의 품질과 미생물 수에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 신선편이 가공업체에서 사용하는 결구상추를 5, 6, 7, 10, 12월에 수확하여 관행적인 방법으로 가공한 뒤 필름에 포장하고 5°C에서 9일 동안 저장하면서 품질 조사를 하였다.
- 본 연구에서는 시기별로 수확되는 결구상추를 신선편이 채소로 가공 후 저장하면서 품질과 미생물수 변화를 측정하여 수확 시기, 품종과 같은 수확 전 요인이 수확 후에 미치는 영향을 분석하여, 국내 신선편이 결구상추의 품질에 미치는 기초적 자료를 얻고자 수행하였다.
- 주성분분석 결과 수확 직후의 신선편이 원료 총균수는 높은 온도 및 상대습도 환경(7월)에서 가장 높았고, 고온이지만 상대습도가 낮은 경우(6월)에는 낮았으며, 저온 및 중간의 상대습도(10, 12월)에서는 4 log 이하로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 신선편이 결구상추의 안전성 향상을 위해서는 온도가 높아지는 여름철의 미생물 제어기술을 강화할 필요성을 뒷받침해주는 것이다. 10월 원료에서 12월 원료보다도 총균수가 현저하게 낮았던 것은 타 처리의 연구결과들과 고려할 때 일반적인 양상은 아닌 것으로 보이며, 재배지역의 청결관리가 영향을 미친 것으로 생각된다.
제안 방법
- 가공과정은 먼저, 결구상추의 외부 잎과 심을 제거한 후 스테인리스 칼을 이용하여 3cm × 3cm의 크기로 절단하였으며, 절단된 결구상추를 3회[1차: 수돗물, 2차: 염소수 100ppm(pH 6.5), 3차: 수돗물]에 걸쳐서 각 90초씩 세척한 다음 2분간 원심분리형 탈수기(SW-6501T, Hanil, Korea)로 표면의 수분을 제거하였다.
- 결구상추(Lactuca sativa L.)를 수확시기에 따라 재배 방법 및 지역을 달리하며 시료를 채취하여 조사하였다. 수확시기에 따라 5월부터 12월까지 5회에 걸쳐 시료를 채취하여 조사하였는데, 결구상추는 수확 시기에 따라 품종 및 재배형태가 다르며, 재배지역도 Table 1과 같이 중부에서 고랭지, 남부지역으로 이동하는 것으로 나타났다.
- 결구상추는 관행적인 방법(절단 - 1차 세척 - 2차 세척 - 3차 세척 - 탈수 - 포장)에 따라 신선편이 채소로 가공하였고, 원료 및 각 가공단계별로 채취한 시료에서 미생물수를 조사하였다. 가공과정은 먼저, 결구상추의 외부 잎과 심을 제거한 후 스테인리스 칼을 이용하여 3cm × 3cm의 크기로 절단하였으며, 절단된 결구상추를 3회[1차: 수돗물, 2차: 염소수 100ppm(pH 6.
- 결구상추를 수확한 6, 7, 10, 12월의 각 재배포장에 데이터 로거를 설치하여 수확 전 7일간의 기온 및 상대습도(RH; relative humidity)를 10분 간격으로 측정하였다. 포화수증기압낙차(VPD; vapor pressure deficit)는 측정된 기온과 상대습도로부터 계산되었다.
- 결구상추의 수확 전 환경 요인과 수확 후 총균수의 관계를 PCA로 분석하였다(Table 2). 제1주성분(PC1) 과 제2주성분(PC2)의 기여율은 53.
- , Denmark)에 연결된 syringe를 삽입하여 측정하였다. 그리고 색도의 변화는 각 포장백의 투명한 양쪽 면을 통하여 결구상추의 중륵(midrib)에 색차계(CR-300, Minolta Corp., Japan)로 측정하여, 명도(L*) 값을 사용하였다. 또한 전기전도도(EC; electrical conductivity)는 시료 50g을 증류수 500mL에 20분간 침지한 후 EC측정기(Orion 4 STAR, Themor Electron CO.
- 그리고 절단, 탈수된 결구상추 150 ± 2를 80µm Ny/PE 필름(18 × 20cm)에 포장하여 비닐 접착기(AZS450-10, Intrise, Korea)로 밀봉한 뒤 저온저장(5°C) 하였다.
- , Japan)로 측정하여, 명도(L*) 값을 사용하였다. 또한 전기전도도(EC; electrical conductivity)는 시료 50g을 증류수 500mL에 20분간 침지한 후 EC측정기(Orion 4 STAR, Themor Electron CO., USA)로 측정하였다.
- 샘플 1mL를 건조필름배지(Aerobic Count Plates, 3M, USA)에 접종하여 35°C에서 48시간 배양한 다음 자동균수 측정기(Petrifilm Plate Reader, 3M, USA)로 총균수를 측정하였다.
- 신선편이 가공업체에서 사용하는 결구상추를 5, 6, 7, 10, 12월에 수확하여 관행적인 방법으로 가공한 뒤 필름에 포장하고 5°C에서 9일 동안 저장하면서 품질 조사를 하였다.
- 실험에 사용된 결구상추는 각각 산지에서 오전 중에 수확되었으며, 수확과 동시에 외엽 2~3매를 제거한 후 각각 골판지 상자(55cm × 31cm × 30cm)와 아이스박스에 2단으로 12포기씩 적재하여 실험실이 있는 수원으로 상온 수송하였다.
- 그리고 절단, 탈수된 결구상추 150 ± 2를 80µm Ny/PE 필름(18 × 20cm)에 포장하여 비닐 접착기(AZS450-10, Intrise, Korea)로 밀봉한 뒤 저온저장(5°C) 하였다. 저장 3, 6, 9일째에 신선편이 결구상추의 총균수 및 품질을 조사하였으며, 이 때 샘플은 랜덤으로 선택되었고, 각 처리 별 5반복으로 측정하였다.
- 저장 중 포장대 내의 O₂ 및 CO₂는 필름표면에 부착한 septum을 통해 가스분석기(Checkmate 9900, PBI Dansensor Co., Denmark)에 연결된 syringe를 삽입하여 측정하였다. 그리고 색도의 변화는 각 포장백의 투명한 양쪽 면을 통하여 결구상추의 중륵(midrib)에 색차계(CR-300, Minolta Corp.
- 총균수 측정을 위해 가공전의 시료는 외엽 3매를 제거한 다음 잎을 샘플로 수집하였고, 절단 결구상추에서 랜덤으로 샘플을 수집하였다. 샘플 20g이 들어있는 멸균백에 멸균 펩톤수(0.
대상 데이터
- 본 실험에 이용한 품종은 ‘Fresh World’(평택, 하우스재배, 노지재배), ‘U-lake’(평창, 노지재배), ‘Imperial’(예산, 하우스재배), ‘Sacramento’ (의령, 하우스재배)를 사용하였다.
- 총균수 측정을 위해 가공전의 시료는 외엽 3매를 제거한 다음 잎을 샘플로 수집하였고, 절단 결구상추에서 랜덤으로 샘플을 수집하였다. 샘플 20g이 들어있는 멸균백에 멸균 펩톤수(0.1%; pH 7.4) 180mL를 가하여 균질화(Lab Stomacher 400, Seward Medical, UK;260rpm/1분)한 다음 여과한 용액을 멸균 펩톤수에 희석하여 샘플을 준비하였다. 샘플 1mL를 건조필름배지(Aerobic Count Plates, 3M, USA)에 접종하여 35°C에서 48시간 배양한 다음 자동균수 측정기(Petrifilm Plate Reader, 3M, USA)로 총균수를 측정하였다.
데이터처리
- 포화수증기압낙차(VPD; vapor pressure deficit)는 측정된 기온과 상대습도로부터 계산되었다. 기온, 상대습도 및 VPD의 7일간의 일평균 최고치, 최저치, 그리고 평균치를 구하여, 각 환경요인과 수확 후 시료의 총균수와의 관계를 통계프로그램 SPSS(ver. 13.0, SPSS Inc., USA)를 사용하여 주성분분석(PCA)하였다.
성능/효과
- 결구상추 수확 전 7일간의 기온, VPD(포화수증기압낙차) 및 상대습도는 수확시기에 따라 환경의 변화가 크게 나타났다(Fig. 1). 수확시 재배시기에 따른 온도 변화는 최저 5°C(12월)에서 최고 40°C(7월)의 변화를 보였으며, 상대습도는 20%에서 100%까지 보였고, VPD는 수확시 재배환경은 6월에는 고온과 낮은 상대습도로 인해 높은 VPD 조건이 되어 건조한 생육환경이었던 반면에, 10월에는 저온과 높은 상대습도로 인해 낮은 VPD 조건으로 습한 재배조건인 것으로 나타났다.
- 75 log까지 증가하였다. 결구상추 수확 후 미생물 오염도는 7월 시료에서 가장 높았고, 저장 기간 중 총균수 증가는 5월 시료에서 가장 높게 나타났으며, 10월 및 12월의 시료에서는 총균수가 적게 나타났다. 이는 결구상추가 노지보다 하우스 재배에서 미생물 오염이 적었고, 상대적으로 생육기간중의 온도가 낮은 환경에서 미생물 오염도가 적었던 것이 신선편이 가공 후에도 영향을 주었을 것으로 여겨졌다.
- 결구상추가 신선편이 가공을 위해 수송된 다음 가공 과정에서 총균수는 대부분의 시료에서 절단직후에 가장 높아졌고, 2차 세척한 다음에는 가장 낮아져 수확 당시의 원료 보다 총균수가 1~2 log 이상 감소하였으며, 가공 후 저장기간 중에는 총균수가 증가하는 양상을 나타내었다(Fig. 5). 신선편이 원료 상태에서 수확시기에 따른 결구상추의 총균수는 하우스 재배한 10월에서 2.
- 이상의 결과로부터 신선편이 결구상추를 고온, 저습조건의 노지에서 재배되어 6월 상순에 수확한 원료를 사용한 경우 품질과 미생물적 안전성이 모두 우수하였다. 반면, 하우스에서 재배되어 10월에 수확한 결구상추를 원료로 사용한 경우가공 전과 후의 미생물적 안전성은 모두 우수하였으나, 이취가 빨리 발생하여 품질특성이 나쁘게 나타났다. 따라서 연중 고품질의 신선편이 결구상추 생산을 위해서는 품질과 안전성을 동시에 제어하고 원료의 환경에 따른 품질유지 기간을 달리 설정할 필요가 있는 것으로 생각된다.
- 그러나 저장기간이 경과할수록 조직의 노화가 진행되면서 세포막이 붕괴되어 다시 전해질의 누출이 증가하였다. 본 결과에서 여름/겨울(6, 7월 및 12월)에 수확된 결구상추는 가공 후에도 CO₂ 증가율과 EC가 높지 않았는데, 이것은 상처에 대한 결구상추의 민감도가 낮기 때문일 것으로 생각된다. 그러나, 현재로선 그 근본적인 원인에 대해서는 명확하게 알려져 있지 않으며, 단지 고습도 조건에 따른 세포의 비대화나 조직의 연약함 등과의 관련성이 추측 된다.
- 수확시 재배시기에 따른 온도 변화는 최저 5°C(12월)에서 최고 40°C(7월)의 변화를 보였으며, 상대습도는 20%에서 100%까지 보였고, VPD는 수확시 재배환경은 6월에는 고온과 낮은 상대습도로 인해 높은 VPD 조건이 되어 건조한 생육환경이었던 반면에, 10월에는 저온과 높은 상대습도로 인해 낮은 VPD 조건으로 습한 재배조건인 것으로 나타났다.
- )를 수확시기에 따라 재배 방법 및 지역을 달리하며 시료를 채취하여 조사하였다. 수확시기에 따라 5월부터 12월까지 5회에 걸쳐 시료를 채취하여 조사하였는데, 결구상추는 수확 시기에 따라 품종 및 재배형태가 다르며, 재배지역도 Table 1과 같이 중부에서 고랭지, 남부지역으로 이동하는 것으로 나타났다. 본 실험에 이용한 품종은 ‘Fresh World’(평택, 하우스재배, 노지재배), ‘U-lake’(평창, 노지재배), ‘Imperial’(예산, 하우스재배), ‘Sacramento’ (의령, 하우스재배)를 사용하였다.
- 수확시기에 따라 다른 품종 및 재배환경에서 수확한 결구상추로 신선편이 가공하여 5°C에서 9일간 저장한 결과, 미생물 오염 수준은 영국, 아일랜드, 홍콩 등의 신선편이 농산물 총균수 권장 기준(1)과 비교할 경우 연중 모두 허용 범위(< 107CFU/g) 이내인 것으로 나타났다.
- 5). 신선편이 원료 상태에서 수확시기에 따른 결구상추의 총균수는 하우스 재배한 10월에서 2.0 log로 가장 낮았고, 노지에서 재배한 7월에 6.8 log로 가장 높게 나타나 재배환경 및 수확시기에 따라 차이가 크게 나타났다. 그리고 가공단계에서는 하우스에서 재배한 10월, 12월 시료에서 총균수가 전체적으로 낮아 2차 살균소독세척 후에는 일본에서 신선편이 생산자들이 목표로 하는 총균수 103CFU/g(1) 미만을 나타내었다.
- 미생물 측정을 위한 샘플은 각 단계별(수확, 수송, 가공전, 절단, 1차-세척, 2차-세척, 저장 후 3, 6, 9일)로 수집되었다. 실험 결과 하우스에서 재배되어 5, 10월에 수확된 결구상추는 신선편이 가공 후 포장백 내부의 O₂ 농도가 낮고 CO₂는 매우 높았으며, 제품의 전해질 누출이 높게 나타났다. 반면 노지에서 재배된 6, 7월 수확 및 겨울철 하우스재배인 12월에 수확한 원료는 비교적 낮은 CO₂, 전해질 누출 및 갈변을 나타내었다.
- 반면 노지에서 재배된 6, 7월 수확 및 겨울철 하우스재배인 12월에 수확한 원료는 비교적 낮은 CO₂, 전해질 누출 및 갈변을 나타내었다. 원료상태의 미생물수는 7월(6.76 log)에 가장 높았고, 신선편이 가공 후 저장중의 미생물 증식은 5월 시료에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 신선편이 결구상추를 고온, 저습조건의 노지에서 재배되어 6월 상순에 수확한 원료를 사용한 경우 품질과 미생물적 안전성이 모두 우수하였다.
- 결구상추 수확 후 미생물 오염도는 7월 시료에서 가장 높았고, 저장 기간 중 총균수 증가는 5월 시료에서 가장 높게 나타났으며, 10월 및 12월의 시료에서는 총균수가 적게 나타났다. 이는 결구상추가 노지보다 하우스 재배에서 미생물 오염이 적었고, 상대적으로 생육기간중의 온도가 낮은 환경에서 미생물 오염도가 적었던 것이 신선편이 가공 후에도 영향을 주었을 것으로 여겨졌다.
- 76 log)에 가장 높았고, 신선편이 가공 후 저장중의 미생물 증식은 5월 시료에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 신선편이 결구상추를 고온, 저습조건의 노지에서 재배되어 6월 상순에 수확한 원료를 사용한 경우 품질과 미생물적 안전성이 모두 우수하였다. 반면, 하우스에서 재배되어 10월에 수확한 결구상추를 원료로 사용한 경우가공 전과 후의 미생물적 안전성은 모두 우수하였으나, 이취가 빨리 발생하여 품질특성이 나쁘게 나타났다.
- 저장 3일 이후의 EC는 6, 7, 12월의 시료에서 10µS/ cm 이하로 낮았던 반면에 5, 10월의 시료에서는 시간의 경과와 함께 다시 크게 증가하였으며, 특히 10월 시료에서 저장 중의 CO₂ 및 EC의 증가 속도가 가장 빠른 것으로 나타났다.
- 포장대 내 신선편이 결구상추의 가스조성 변화는 수확시기에 따라 달라졌다. 저장 기간 중 호홉량 차이에 따른 신선편이 결구상추 저장기간 중 포장백 내의 가스 조성은 O₂는 감소하고 CO₂는 증가하였으며, 수확시기에 따라서는 6, 7, 12월에 비하여 5, 10월의 시료에서 O₂가 보다 빠르게 감소하고 CO₂는 높게 나타났다(Fig. 2). 신선편이 결구상추의 적정 MA조건은 O₂1~3%, CO₂ 10~15%로 알려져 있는데(Kim 등, 2005), 본 실험에서 사용된 80µm Ny/PE 포장필름에서는 적정 MA 평형 기체조성이 나타나지 않았으며, 5, 10월에 수확된 결구상추에서는 지나치게 O₂ 농도가 낮고, CO₂ 농도가 높아 호흡이 많았던 것으로 여겨졌다.
- 수확기중에서 가장 높은 L*값을 나타낸 것은 6월 시료로서 저장 9일까지 64 이상을 유지한 것으로 나타났다. 저장 중 L*값으로 판단한 신선편이 결구상추의 색택은 5, 10월 시료의 경우 가공 후 6일 이내에 상품성을 소실하는 수준으로 감소되었으나 이는 일반적인 갈변에 의한 감소라기 보다는 포장 내부의 매우 낮은 O₂ 및 높은 CO₂ 축적에 의해 발생되는 장해(1)에 의한 것으로 여겨졌다. 한편, 6월과 12월 시료는 각각 저장 9일과 6일 이상에서 비교적 오랜 기간 동안 변색이 나타나지 않았다.
- 68%였다. 제1주성분의 고유벡터는 수확 후 미생물수(0.268)가 높은 정의 값이었고, 환경요인에서는 평균온도(0.433), 최고온도(0.421), 최저온도(0.418)가 높은 정의 값을 보였다. 제2주성분의 고유벡터는 수확 후 미생물수가 낮은 정의 값(0.
- 418)가 높은 정의 값을 보였다. 제2주성분의 고유벡터는 수확 후 미생물수가 낮은 정의 값(0.184)이었고, 환경요인인 최고 높은 상대습도(0.491)와 평균 상대습도(0.426)가 높은 정의 값을 나타내었다. 따라서 제1주성분(기온)과 제2주성분(상대습도)의 주성분 득점 (score)과 수확 후 시료의 미생물수의 관계를 그래프화하여 Fig.
- 6에 나타내었다. 주성분분석 결과 수확 직후의 신선편이 원료 총균수는 높은 온도 및 상대습도 환경(7월)에서 가장 높았고, 고온이지만 상대습도가 낮은 경우(6월)에는 낮았으며, 저온 및 중간의 상대습도(10, 12월)에서는 4 log 이하로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 신선편이 결구상추의 안전성 향상을 위해서는 온도가 높아지는 여름철의 미생물 제어기술을 강화할 필요성을 뒷받침해주는 것이다.
후속연구
- 화훼류에서는 낮은 VPD와 높은 습도 조건은 기공 개폐의 불량으로 인한 수분 상태의 악화와 품질감소가 보고 되었으나(In 등, 2006; Mortensen, 2000; Torre와 Fjeld, 2001), 결구상추에서는 이에 대한 연구 결과가 미비하다. 앞으로도 재배환경에 따른 수확후 품질에 미치는 영향을 구명하고자 재배환경과 결구상추의 생리적 변화에 다변량 분석을 통한 상관관계의 규명이 필요할 것으로 생각된다.
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