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문제 정의
- 이러한 미성숙 상태의 토마토에서 발생하는 착색불량의 저온 장해 증상은 cold chain에서 발생하는데, 토마토 수출 현장에서 문제가 된다고 한다. 이에 본 실험은 이러한 저온 장해 피해를 줄이고자 저온장해와 호흡률 증가와의 상관관계를 분석하고, 나아가 저장 중 원예산물 저온장해의 판단기준으로 이용할 수 있는 기초 자료를 만들고자 실시하였다.
제안 방법
- 선별된 토마토는 세척한 후 2℃ 저온처리를 1,2차에 걸쳐 실시하였다. 2℃ 저온 처리기간은 1차 실험에서는 0, 3, 6, 9, 12일로 실시하였고, 저온에서의 초기 반응을 알아 보기 위해 2차로 0, 1, 2, 3, 12일간 저온 처리하였다.
- 2℃에서 각 처리 기간 동안 저장된 토마토는 상온(20℃)으로 옮긴 후 3시간 간격으로 12시간까지 그후로는 12시간 간격으로 48시간까지 호흡률을 측정하였는데, 토마토를 1.5L 밀폐용기에 넣어 밀폐시킨 후 CO2/O2 analyzer(CheckMate® 9900, PBI Dansensor, Denmark)로 증가한 이산화탄소 농도를 측정하였다.
- 1). Breaker 단계 토마토의 호흡률 증가가 2℃에서 3일만에 대조구와 차이를 보였기 때문에 저온 처리 기간을 좁혀 1, 2, 3, 12일로 처리한 2차 실험을 실시하였다. 2차 실험에서 저온 1일 처리구부터 대조구보다 높은 호흡률을 보였는데, 역시 9시간부터 그 차이에 통계적 유의성이 있었으며, 역시 저온 처리 기간이 길어질수록 발생량의 증가가 컸다(Fig.
- The increase % of respiration rate against nonchilled tomato (0 day). Treated tomato stored for 1, 2, 3, 12 days at 2℃, and investigated CO2 production after transporting to 20℃ from 0 to 48 hours.
- 3b). 그러므로 breaker 단계 토마토의 저온 장해 여부를 상온 이동 후 호흡률로 알 수 있었으며, 나아가 발생량을 통해 저온 장해 정도까지 추측할 수 있었다. 이러한 호흡률에 의한 저온장해 정도 예측은 실제 저온장해가 발생하는 여러 작물에서 상온 이동 후에 수일이 경과 후에 알 수 있는 장해 정도를 미리 예측하여 미국의 경우 전체 농산물의 1/3이 피해를 받고 있는 저온장해(Wang, 1989)를 줄일 수 있을 것이라 생각된다.
- 측정한 이산화탄소 발생량은 1kg 토마토 과실이 시간당 발생한 CO2의 mL로 호흡률을 계산하였다. 또한 저온 처리한 과실은 에틸렌 농도가 0.1ppm 이하인 20℃ 저장고로 옮겨 10일 후에 과피색의 변화를 색차계(minolta, CR-400, Japan)를 이용하여 L*, a*, b* 값으로 측정하였다. 이상의 호흡률과 a* 값의 상관관계를 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)로 조사하였다(Healey, 1993).
- 관행적인 방법으로 노지 재배한 토마토(트러스트, 디루이터)를 7월 15일에 수확하여 breaker 단계(10% 착색)인 것으로 선별하였다. 선별된 토마토는 세척한 후 2℃ 저온처리를 1,2차에 걸쳐 실시하였다. 2℃ 저온 처리기간은 1차 실험에서는 0, 3, 6, 9, 12일로 실시하였고, 저온에서의 초기 반응을 알아 보기 위해 2차로 0, 1, 2, 3, 12일간 저온 처리하였다.
- 5L 밀폐용기에 넣어 밀폐시킨 후 CO2/O2 analyzer(CheckMate® 9900, PBI Dansensor, Denmark)로 증가한 이산화탄소 농도를 측정하였다. 측정한 이산화탄소 발생량은 1kg 토마토 과실이 시간당 발생한 CO2의 mL로 호흡률을 계산하였다. 또한 저온 처리한 과실은 에틸렌 농도가 0.
대상 데이터
- 관행적인 방법으로 노지 재배한 토마토(트러스트, 디루이터)를 7월 15일에 수확하여 breaker 단계(10% 착색)인 것으로 선별하였다. 선별된 토마토는 세척한 후 2℃ 저온처리를 1,2차에 걸쳐 실시하였다.
데이터처리
- 1ppm 이하인 20℃ 저장고로 옮겨 10일 후에 과피색의 변화를 색차계(minolta, CR-400, Japan)를 이용하여 L*, a*, b* 값으로 측정하였다. 이상의 호흡률과 a* 값의 상관관계를 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)로 조사하였다(Healey, 1993).
성능/효과
- 1, 2, 3, 12일간 2℃에서 저장처리한 토마토를 상온으로 옮긴 후 시간별 측정한 호흡률을 대조구에 대한 증가정도로 표시한 것 결과, 상온 이동후 6시간까지는 1일처리부터 가장 저온저온장해가 심하였던 12일처리구까지 차이가 없었다(Fig. 4). 그러나 이 대조구에 대한 증가폭은 9시간과 12시간은 12일처리부터 24시간은 전처리간 차이에 유의성이 나타났다.
- Breaker 단계 토마토의 호흡률 증가가 2℃에서 3일만에 대조구와 차이를 보였기 때문에 저온 처리 기간을 좁혀 1, 2, 3, 12일로 처리한 2차 실험을 실시하였다. 2차 실험에서 저온 1일 처리구부터 대조구보다 높은 호흡률을 보였는데, 역시 9시간부터 그 차이에 통계적 유의성이 있었으며, 역시 저온 처리 기간이 길어질수록 발생량의 증가가 컸다(Fig. 2).
- 모든 저장 온도에서 호흡률 증가가 멈춘 상온 이동 후 12시간째의 호흡률과 상온 이동 후 10일 후에 a*값을 비교해본 결과 역시 저장 1일째부터 대조구에 대해 유의성 있는 차이를 나타내었다(Fig, 3a). 또한 저온저장 기간에 증가함에 따라 호흡률은 증가하고 a*값은 감소하였는데, 이 두 요인간의 상관관계를 계산한 결과 상관계수(r)는 0.9716로 1%의 유의성을 나타내었다(Fig. 3b). 그러므로 breaker 단계 토마토의 저온 장해 여부를 상온 이동 후 호흡률로 알 수 있었으며, 나아가 발생량을 통해 저온 장해 정도까지 추측할 수 있었다.
- 모든 저장 온도에서 호흡률 증가가 멈춘 상온 이동 후 12시간째의 호흡률과 상온 이동 후 10일 후에 a*값을 비교해본 결과 역시 저장 1일째부터 대조구에 대해 유의성 있는 차이를 나타내었다(Fig, 3a). 또한 저온저장 기간에 증가함에 따라 호흡률은 증가하고 a*값은 감소하였는데, 이 두 요인간의 상관관계를 계산한 결과 상관계수(r)는 0.
- 그러나 이 대조구에 대한 증가폭은 9시간과 12시간은 12일처리부터 24시간은 전처리간 차이에 유의성이 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 이산화탄소 발생 증가양상으로 breaker 단계 토마토의 저온장해 정도를 예상할 수 있을 것으로 생각된다.
- 저온 처리 기간의 간격을 3일로 처리한 1차 실험결과, 저온3일 처리구부터 0일 처리구(이하 대조구)에 비해 호흡률은 증가하였다. 특히 상온 이동 후 9시간부터 처리간 차이에 통계적 유의성이 있었는데, 저온 처리기간이 길어질수록 호흡률이 증가하였다(Fig.
- 저온 처리 기간의 간격을 3일로 처리한 1차 실험결과, 저온3일 처리구부터 0일 처리구(이하 대조구)에 비해 호흡률은 증가하였다. 특히 상온 이동 후 9시간부터 처리간 차이에 통계적 유의성이 있었는데, 저온 처리기간이 길어질수록 호흡률이 증가하였다(Fig. 1). Breaker 단계 토마토의 호흡률 증가가 2℃에서 3일만에 대조구와 차이를 보였기 때문에 저온 처리 기간을 좁혀 1, 2, 3, 12일로 처리한 2차 실험을 실시하였다.
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