[논문]저장 중 무화과(Ficus carica L) 선도유지를 위한 고농도 이산화탄소 처리된 포장 시스템 적용 연구

김정수; 정대성; 이윤석

doi:10.11002/kjfp.2012.19.6.799

저장 중 무화과(Ficus carica L) 선도유지를 위한 고농도 이산화탄소 처리된 포장 시스템 적용 연구
Effect of Packaging Systems with High CO2 Treatment on the Quality Changes of Fig (Ficus carica L) during Storage 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.19 no.6, 2012년, pp.799 - 806

김정수 (연세대학교패키징학과) , 정대성 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과) , 이윤석 (연세대학교패키징학과)

초록
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본 연구는 국내 무화과의 저장 중 품질 개선효과를 관찰하기 위하여 고농도 $CO_2$ 처리와 미세천공포장 필름을 적용하였다. 포장된 내부의 고농도 $CO_2$ 처리를 위하여 70%의 초기 $CO_2$로 유지하였으며, 가스투과도가 다른 포장재들(일반 OPP필름과 미세천공 MP필름)로 밀봉하여 5와 $25^{\circ}C$의 저장조건에서 수확 후 무화과의 선도유지를 평가하였다. 70% 이상의 고농도 $CO_2$로 전처리한 무화과의 중량 감소율과 경도, 부패과 발생율이 무처리구와 비교하여 선도유지에 긍정적인 효과가 있음을 관찰한 결과를 기반으로 70% 고농도 $CO_2$처리와 포장재로 밀봉한 무화과의 저장실험에서 일반 OPP필름, 일반 OPP필름+70% $CO_2$, 미세천공 MP필름+70% $CO_2$ 처리구가 중량감소율, 경도, 부패율 감소에 효과가 있음을 확인하였다. 그중 미세천공 필름에 70%의 고농도 $CO_2$로 충진하여 밀봉 포장한 무화과가 저장기간동안 호흡률 및 포장재의 가스투과도로 인한 포장내부에 변화된 환경을 최적조건으로 유지시켜 주는 것으로 관찰되었다. 따라서 고농도 $CO_2$처리된 미세천공 필름을 적용한 포장설계는 수확 후 무화과의 선도유지 개선에 큰 효과를 가져다줄 뿐만 아니라 유통과정 중 쉽게 발생할 수 있는 물리적 충격에 인한 외형적 손상으로부터 무화과의 상품성을 유지할 수 있는 효과 또한 기대할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This experiment was conducted to establish the optimum conditions for high $CO_2$ gas treatment in combination with a proper gas-permeable packaging film to maintain the quality of fig fruit (Ficus carica L). Among the fig fruits with different high $CO_2$ treatments, the quality change was most effectively controlled during storage in the 70%-$CO_2$-treated fig fruit. Harvested fig fruit was packaged using microperforated oriented polypropylene (MP) film to maintain the optimum gas concentrations in the headspace of packaging for the modified-atmosphere system. MP film had an oxygen transmission rate of about $10,295cm^3/m^2$/day/atm at $25^{\circ}C$. The weight loss, firmness, soluble-solid content (SSC), acidity (pH), skin color (Hunter L, a, b), and decay ratio of the fig fruits were monitored during storage at 5 and $25^{\circ}C$. The results of this study showed that the OPP film, OPP film + 70% $CO_2$, and MP film+70% $CO_2$ were highly effective in reducing the loss rate, firmness and decay occurrence rate of fig fruits that were packaged with them during storage. In the case of using treatments with packages of OPP film and OPP film+70% $CO_2$, however, adverse effects like package bursting or physiological injury of the fig may occur due to the gas pressure or long exposure to $CO_2$. Therefore, the results indicated that MP film containing 70% $CO_2$ can be used as an effective treatment to extend the freshness of fig fruits for storage at a proper low temperature.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 수확 후 무화과의 신선도 유지를 위하여 이산화탄소 가스처리 및 MA 효과를 보고자 하였으며, 이를 위하여 기체투과성을 가지는 필름 포장내에 초기 고농도 이산화탄소 가스를 처리하여 저장 중 품질변화를 관찰하였다.

가설 설정

1)Values (mean±SD) in each column with the different superscripts are significantly different (P<0.05).
1)Values (mean±SD) in each column with the different superscripts aresignificantly different (P<0.05).

제안 방법

CO₂전처리 실험에 대한 결과 내용을 고려한 포장재의 MA효과를 보기 위하여 무처리구와 OPP필름, MP필름 포장 처리구 그리고 각 필름에 70% CO₂를 주입한 OPP+CO₂ 및 MP+CO₂처리구로 비교하였으며, 이를 위하여 포장재 내에 저장 초기 고농도 CO₂ 가스를 주입한 상태의 무화과 시료를 대상으로 품질 유지 효과를 평가하였다. 무화과 저장 중 포장재 내에 CO₂와 O2의 기체 조성 변화는 Fig.
중량 감소율은 디지털 전자 밸런스(CAS, Model MW-II)를 사용하여 저장 초기의 중량에서 측정시 중량을 뺀 저장 중의 감량을 백분율(%)로 나타내었다. 경도 변화는 Texture analyzer를 사용하였으며 무화과 개구부에서 1 cm 떨어진 지점을 Part No P/35 Cylinder probe로 30초간 압력을 가했을 때 나타나는 저항 값의 최대값을 N으로 나타내었다. 당도는 시료의 과육을 마쇄기로 마쇄한 후즙액의 일부를 굴절 당도계(Mater-M, Atago Co, Japan)로 측정하여 °Brix로 나타내었고, pH는 착즙액 20mL를 취하여 pH meter (Cyberscan pH510, Eutech Instrument, Singapore)를 사용하여 측정하였으며 처리구별로 3회 반복 실험하였다.
고농도 CO₂의 포장내부 기체환경과 OPP 필름 포장재로 포장된 무화과의 저장기간에 따른 선도유지 품질평가를 위하여, 실험에 사용된 무화과를 무처리구(Control), OPP필름 처리구, OPP필름+CO₂ 처리구, MP필름 처리구, MP필름+CO₂ 처리구로 각각 비교하여 관찰하였다. 저장조건은 각각 5와 25℃, 80% RH를 유지하는 항온 항습기에 저장하여 일정한 간격으로 품질변화를 평가하였다.
사용된 Load cell은 50 kg, 인장속도는 100 mm min^-1로 설정하였다. 기체 투과도는 Oxygen permeation analyzer (Oxygen OTR series 8001, Illinois Instruments Inc, Johnsburg, USA)를 사용하여 23℃ 온도조건하에서 측정하였으며, 저장 중 무화과를 포장한 포장 내부의 O₂와 CO₂ 농도 변화는 headspace gas analyzer를 사용하여 분석하였다.
당도는 시료의 과육을 마쇄기로 마쇄한 후즙액의 일부를 굴절 당도계(Mater-M, Atago Co, Japan)로 측정하여 °Brix로 나타내었고, pH는 착즙액 20mL를 취하여 pH meter (Cyberscan pH510, Eutech Instrument, Singapore)를 사용하여 측정하였으며 처리구별로 3회 반복 실험하였다.
무화과의 고농도 CO₂가스 처리를 위하여 포장시스템에 사용된 OPP 필름 및 MP 필름의 물리적 특성은 Lee등(19)에서 보고한 바와 같이 인장강도(tensile strength)와 신장율(elongation at break)을 측정하였다. 인장강도와 신장율 실험은 KS M3006 플라스틱 인장성시험방법(KS M 3006, 2003)에 따라 Texture analyzer (TA-XT Plus, Stable Micro Systems Ltd, Surrey, UK)를 사용하여 측정을 하였다.
03 mm 두께의 OPP(oriented polypropylene) 필름과 미세천공 MP (microperforation)필름을 한진피엔씨(Kongju, Korea)에서 구입하여 20×30 cm의 포장 봉지를 제작하였다. 무화과의 고농도의 CO₂ 가스 처리를 위하여 제작된 봉지에 일정량의 무화과 샘플을 넣고 열판접착기(SK-FS450, Chuengil Co, Korea)를 사용하여 밀봉하였다. 포장 필름의 표면에 부착된 PTFE/silicone septum의 가스 주입구를 통하여 5 mL 플라스틱 실린지를 사용하여 약 20 mL CO₂ 가스(99.
상온에서 3시간 동안 CO₂가스 처리한 후 25℃, 80% RH로 설정된 항온 항습기(HST-105MG, Han Baek Science Co, Buchon, Korea)로 무화과를 옮겨 저장하였다. 밀폐용기 내부의 이산화탄소가스 농도는 Headspace gas analyzer (Checkmate Ⅱ, PBI-Dansensor America Inc, Glen Rock, NJ, USA)를 사용하여 확인하였다.
신선 무화과에 CO2가스 처리를 위한 최적 농도 조건을 평가하기 위하여, 선별한 과실을 600×40 ×30 mm(L×W×H) 크기로 제작된 Polypropylene 밀폐용기로 옮긴 후 적절한 비율의 CO2가스(99%, Daesung industry gases, Co, Ansan, Korea)와 Dry air가스(21% O2, 78% N2, and 1% other gas, Daesung industry gases, Co)를 주입하여 내부의 공기가 충분히 치환되게 한 후 약 50, 70, 90% CO2가스농도가 도달하였을 때, 투입구 및 배출구를 막아 밀폐용기의 내·외부간의 공기 이동을 차단하였다.
저장 중 무화과의 품질 평가를 위하여 중량 변화, 경도, 당도, 산도, 부패율의 변화를 관찰하였다. 중량 감소율은 디지털 전자 밸런스(CAS, Model MW-II)를 사용하여 저장 초기의 중량에서 측정시 중량을 뺀 저장 중의 감량을 백분율(%)로 나타내었다.
처리구로 각각 비교하여 관찰하였다. 저장조건은 각각 5와 25℃, 80% RH를 유지하는 항온 항습기에 저장하여 일정한 간격으로 품질변화를 평가하였다.
무화과의 고농도의 CO₂ 가스 처리를 위하여 제작된 봉지에 일정량의 무화과 샘플을 넣고 열판접착기(SK-FS450, Chuengil Co, Korea)를 사용하여 밀봉하였다. 포장 필름의 표면에 부착된 PTFE/silicone septum의 가스 주입구를 통하여 5 mL 플라스틱 실린지를 사용하여 약 20 mL CO₂ 가스(99.9%, Kyungwon Chemical Co, Korea)를 주입하였으며, 다른 위치의 필름 표면에 부착된 PTFE/silicone septum에 probe로 연결된 headspace gas analyzer를 사용하여 포장 내부의 설정된 CO₂ 농도를 확인한 후 가스 주입구 부분을 접착테이프로 밀봉하였다.

대상 데이터

무화과는 수확 직후13±2℃ 조건의 예냉실에서 비교적 깨끗한 외관과 평균 중량이 균일한 과실을 선별하였으며, EPS(Expanded polystyrene, thickness 15 mm, 400 × 300 × 300 mm) 택배용 상자에 담아 당일 실험실로 운송하여 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용된 무화과(Ficus carica L)는 아열대성의 반교목성 낙엽성 과수인 승정도후인(Masui Dauphine) 품종으로, 2010년 9월 중순 전라남도 영암군 삼호읍 생산농가에서 색도 기준으로 90% 과숙의 과실을 수확하였다. 무화과는 수확 직후13±2℃ 조건의 예냉실에서 비교적 깨끗한 외관과 평균 중량이 균일한 과실을 선별하였으며, EPS(Expanded polystyrene, thickness 15 mm, 400 × 300 × 300 mm) 택배용 상자에 담아 당일 실험실로 운송하여 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용된 범용 Oriented polypropylene (OPP) 필름 및 미세천공 필름(Microperforated OPP film, MP)의 물리적 특성 및 산소투과율은 Table 1에 나타냈다. OPP 필름 및 미세천공(MP) 필름의 산소 투과율은 각각 136.
인장강도와 신장율 실험은 KS M3006 플라스틱 인장성시험방법(KS M 3006, 2003)에 따라 Texture analyzer (TA-XT Plus, Stable Micro Systems Ltd, Surrey, UK)를 사용하여 측정을 하였다. 사용된 Load cell은 50 kg, 인장속도는 100 mm min^-1로 설정하였다. 기체 투과도는 Oxygen permeation analyzer (Oxygen OTR series 8001, Illinois Instruments Inc, Johnsburg, USA)를 사용하여 23℃ 온도조건하에서 측정하였으며, 저장 중 무화과를 포장한 포장 내부의 O₂와 CO₂ 농도 변화는 headspace gas analyzer를 사용하여 분석하였다.
실험에 사용된 포장재는 평균 0.03 mm 두께의 OPP(oriented polypropylene) 필름과 미세천공 MP (microperforation)필름을 한진피엔씨(Kongju, Korea)에서 구입하여 20×30 cm의 포장 봉지를 제작하였다.

데이터처리

실험에서 얻어진 결과는 SAS 9.1(SAS Institute Inc, USA)를 이용하여 분석하였으며, 시료간의 통계적 분석은 Duncan's multiple range test로 평균값 사이의 유의성 (p<0.05)은 one-way ANOVA를 사용하여 평가하였다.

이론/모형

가스 처리를 위하여 포장시스템에 사용된 OPP 필름 및 MP 필름의 물리적 특성은 Lee등(19)에서 보고한 바와 같이 인장강도(tensile strength)와 신장율(elongation at break)을 측정하였다. 인장강도와 신장율 실험은 KS M3006 플라스틱 인장성시험방법(KS M 3006, 2003)에 따라 Texture analyzer (TA-XT Plus, Stable Micro Systems Ltd, Surrey, UK)를 사용하여 측정을 하였다. 사용된 Load cell은 50 kg, 인장속도는 100 mm min^-1로 설정하였다.

성능/효과

무화과의 경도는 저장기간이 길어질수록 전체적으로 감소하는 것을 확인하였다. 25℃의 저장 초기에는 CO₂ 가스 처리구의 경도는 약 13N이상 유지하였으나, 3일째 저장 시점에서 대조구 및 50% CO₂ 가스 처리구는 7N 이하로 관찰되었으며, 각 처리구별로 유의적 차이를 보이지 않았다. 저장 5일째는 경도를 측정할 수 없을 정도로 낮은 값을 나타내며, 과피 부분별로 물러져 상품성을 상실하였다.
부패과 발생율은 25℃에서 5일이 경과하는 시점에 무처리구가 약 45%로 가장 높게 나타났으며, OPP필름 처리구가 약 18%, OPP필름+70% CO₂ 처리구가 약 14%, MP필름 처리구가 약 17%, MP필름 +70% CO₂ 처리구가 약 12%로 가장 낮은 결과 값을 나타내었다. 5℃ 조건에서는 무처리구가 약 12%을 나타내는 반면 모든 포장 처리구가 3% 미만 값으로 저온 저장과 포장재 적용효과가 있음을 확인하였다(Fig. 4). 무처리구에 비교하여 필름 내 포장한 모든 처리구에서는 중량감소율, 경도, 부패과 발생율은 선도유지에 긍정적인 결과를 나타내었으며, 70% CO₂가 처리된 MP필름 포장구는 부패과의 발생율이 현저히 낮아졌다.
CO₂ 가스 처리의 품질 개선 효과를 보기 위한 실험 결과로 70% CO₂처리구와 90% CO₂ 처리구 모두 중량 감소와 경도, 특히 부패과 발생률에서 대조구에 비하여 품질보존에 긍정적인 영향이 있음을 확인하였다. 70% CO₂와 90% CO₂ 처리구간의 유의적인 차이는 보이지 않았으므로 70%의 CO₂ 농도가 무화과의 선도유지에 적합한 CO₂ 가스 처리조건이라고 판단된다.
Choi 등(20)은 복숭아 과실에 고농도의 CO₂ 가스를 단기간 처리는 저장 중 부패를 일으키는 Botrytis cinerea의 생장이 억제되는 효과 및 CO₂ 가스 전처리 이후 과실의 부패가 억제되고 외관도 향상되는 것을 보고하였다. CO₂ 가스 처리의 품질 개선 효과를 보기 위한 실험 결과로 70% CO₂처리구와 90% CO₂ 처리구 모두 중량 감소와 경도, 특히 부패과 발생률에서 대조구에 비하여 품질보존에 긍정적인 영향이 있음을 확인하였다. 70% CO₂와 90% CO₂ 처리구간의 유의적인 차이는 보이지 않았으므로 70%의 CO₂ 농도가 무화과의 선도유지에 적합한 CO₂ 가스 처리조건이라고 판단된다.
포장 필름에 미세한 천공이 부여된 MP필름 처리구 또한 CO₂농도가 저장 2일이 경과하는 시점까지 일정하게 증가한 후 약 10-12%를 유지하였으며, O2는 약 6%의 농도를 유지하였다. MP필름+70% CO₂ 처리구의 CO₂ 농도는 2일이 경과하는 시점까지 초기 주입 농도 70%에서 약 20%까지 급감한 후, 약 14%의 농도를 유지하였으며, O₂ 농도는 약 6-7%를 유지하였다. OPP 필름 포장재 내의 CO₂ 농도가 MP필름보다 지속적으로 높은 값을 유지하는 것은 MP 필름의 높은 기체 투과도 특성이 포장재 내에 상대적으로 낮은 CO₂ 농도를 가지는 것으로 판단된다.
OPP 필름 및 미세천공(MP) 필름의 산소 투과율은 각각 136.0±1.0와 10295.0±908.3 cm3/m2/day/atm로 측정되었다.
이러한 결과는 저장 기간 동안 무처리구의 수분 손실량이 증대되면서 상대적으로 당도가 높아진 것으로 판단된다. OPP필름 및 MP필름으로 포장한 모든 처리구의 당도는 CO₂처리와 비교하였을 때 관찰한 저장 기간에서 큰 유의적 차이가 없었다. 무화과의 pH값은 5℃에서 저장 시 MP필름+70% CO₂ 처리구는 실험 4일이 경과하는 시점에 초기값 5.
1에 나타냈다. OPP필름 처리구는 저장 시간이 증가됨에 따라 포장재 내 CO₂ 농도가 저장기간 동안 약 28%까지 꾸준히 증가하였으며, 5일 이후 O₂의 농도는 2% 이내로 감소하였다. 이는 무화과가 호흡 대사를 통하여 지속적으로 CO₂ 발생과 O₂ 소비가 진행되고 있음을 보여준다.
이는 무화과가 호흡 대사를 통하여 지속적으로 CO₂ 발생과 O₂ 소비가 진행되고 있음을 보여준다. OPP필름+70% CO₂ 처리구의 CO₂ 농도는 초기 주입한 70% 농도에서 저장 2일이 경과하는 시점까지 감소하여 약 35% 값을 유지하였고, 산소는 약 1% 이내로 낮은 값을 나타냈다. 초기 고농도의 CO₂가 시간이 지남에 따른 CO₂ 농도의 감소는 포장재 내부와 외부 환경 CO₂ 농도의 분압차를 가지는 필름의 기체 투과도에 의해 이루어지며 무화과 호흡에서 발생되는 CO₂로 포장재 내의 일정한 CO₂ 농도를 유지한다고 생각된다.
가스처리하여 무화과의 품질 변화 값은 Table 2에 나타냈다. 각 처리구에서 5일 동안 중량 감소는 지속적으로 발생하였으며, 저장 3일째 대조구에 비하여 고농도 CO₂ 가스 처리구의 중량감소가 적게 일어났으나 저장 시간이 길어짐에 따라 유의적 차이를 보이지 않았다. CO₂ 가스 처리구에서 중량감소율이 적게 관찰된 것은, 저장 초기의 CO₂ 가스 처리가 무화과의 연화를 지연시키는데 효과적 이었으며 그로인한 수분손실이 적었던 것으로 판단된다.
과육의 연화는 호흡작용, 에틸렌 생합성 작용, 효소에 의한 세포벽 분해 등과 같은 대사활동에 영향을 받는데, Dollahite 등(4)은 여름철 직사광선(25-35℃) 환경에서 약 3시간 이상 노출 시 무화과의 경도가 저하되고, 6시간 이상 지연 시 중량감소가 크게 일어나 품질열화가 급격하다고 보고하였다. 당도는 저장 초기 CO₂ 가스 처리구간에 큰 차이가 없었으며, 저장 3일째 50% CO₂ 가스 이하에서 약간의 당도 증가를 보였으나 다시 저장 5일째 유의적 차이를 보이지 않았다. 전체적으로 저장시간이 경과됨에 따라 초기 14-16 °Brix의 값보다 약 2-3 °Brix 가량 증가하였다.
OPP 필름 포장재 내의 CO₂ 농도가 MP필름보다 지속적으로 높은 값을 유지하는 것은 MP 필름의 높은 기체 투과도 특성이 포장재 내에 상대적으로 낮은 CO₂ 농도를 가지는 것으로 판단된다. 따라서 저장 3일 이후 일정 농도의 CO₂와 O2 기체조성을 구성하는 MP필름+70% CO₂ 처리구의 실험 결과는 Kader 등(21)이 제시한 무화과 MA 저장 조건인 약 15% CO₂ +5% O₂ 농도와 유사한 가스 농도 값으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
를 저장 초기에 단기간 처리하여 복숭아의 부패를 지연시킨 연구가 보고하였다. 또한 5℃저장 환경에서 CO₂ 처리 및 적정 기체 투과율을 가지는 MP필름 포장의 효과가 저온 저장의 효과와 복합적으로 작용하여 상온 저장 조건보다 품질유지에 더 효과적인 것으로 나타났다. Baldwin 등(25)은 0-6℃의 저온 환경에서 저장한 무화과가 7일 이상 품질이 유지되었으며, 3일이 경과하는 시점에 맛과 향에 대한 소비자 기호도의 높은 평가로 저온 유통의 중요성을 보고 하였다.
또한 미세천공필름은 42.8±4.7MPa의 인장강도와 23.5±2.8%의 신장율 값은 OPP 필름 값과 각각 비교하였을 때 유의적 차이를 보이지 않아 미세천공이 필름에 물리적으로 큰 영향을 보이지 않은 것으로 관찰되었다.
4). 무처리구에 비교하여 필름 내 포장한 모든 처리구에서는 중량감소율, 경도, 부패과 발생율은 선도유지에 긍정적인 결과를 나타내었으며, 70% CO₂가 처리된 MP필름 포장구는 부패과의 발생율이 현저히 낮아졌다. 특히 70% CO₂처리된 MP필름의 포장구를 상온에서 3시간 동안 70% 이상의 고농도 CO₂ 가스로 전처리된 무화과의 부패과 발생율을 비교하였을 때 MP포장구가 선도 유지 효과가 높은 것으로 평가되었다.
OPP필름 및 MP필름으로 포장한 모든 처리구의 당도는 CO₂처리와 비교하였을 때 관찰한 저장 기간에서 큰 유의적 차이가 없었다. 무화과의 pH값은 5℃에서 저장 시 MP필름+70% CO₂ 처리구는 실험 4일이 경과하는 시점에 초기값 5.6에서 6.3가량까지 상승하는 것을 확인하였으나, 그 후로 초기값과 유사한 값을 15일까지 유지하였으며, 모든 처리구에서 유의적인 차이 없이 약 5.6의 값을 나타내었다. 저장 기간이 증가됨에 따라 OPP 필름+70% CO₂, MP필름+70% CO₂ 처리구의 초기 색도 ‘L’ 값의 감소가 관찰되었으나, 대조구 및 처리구간에는 유의적 차이가 없는 것으로 확인되었다.
2). 무화과의 경도 변화는 5와 25℃의 조건에서 저장 기간 동안 모든 처리구가 감소하는 추세를 보였으며, 5℃에서 저장 15일째 OPP필름과 MP필름 처리구를 CO₂ 처리구와 비교 하였을 때 유의적 차이를 보이지 않고 약 7-8.2 N의 경도를 지속적으로 유지하였으며 무처리구는 차이를 나타냈다(Fig. 3). 또한 25℃의 저장에서도 5일째 무처리구가 낮은 경도 값을 나타내며 다른 처리구와 유의적 차이를 보였으나, 다른 처리구 비교에서는 유의적 차이를 보이지 않았다.
CO₂ 가스 처리구에서 중량감소율이 적게 관찰된 것은, 저장 초기의 CO₂ 가스 처리가 무화과의 연화를 지연시키는데 효과적 이었으며 그로인한 수분손실이 적었던 것으로 판단된다. 무화과의 경도는 저장기간이 길어질수록 전체적으로 감소하는 것을 확인하였다. 25℃의 저장 초기에는 CO₂ 가스 처리구의 경도는 약 13N이상 유지하였으나, 3일째 저장 시점에서 대조구 및 50% CO₂ 가스 처리구는 7N 이하로 관찰되었으며, 각 처리구별로 유의적 차이를 보이지 않았다.
무화과의 당도는 5℃에서 무처리구가 저장 9일 이후에 약 21 °Brix까지 증가하는 경향을 확인하였으며, 25℃의 무처리구도 저장기간이 증가함에 따라 당도 값이 약간 증가됨을 관찰되었다(Tables 3,4).
저장 중 pH 변화는 저장기간이 증가함에 따라 저장 3일째 처리구별로 다소 감소하는 경향을 보였으나 저장 5일째까지 CO₂ 가스 처리구간에 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 부패과 발생률은 저장 3일이 경과한 시점에 대조구가 약 50% 이상의 부패율을 보이는 반면 50% 이상 CO₂ 가스 처리구에서는 부패율이 약 25% 내로 나타났다. 특히 70와 90% CO₂ 가스 처리된 처리구에서 부패율이 현저히 낮은 값인 17.
그러나 Lee 등(22)과 Crisosto 등(23)은 CO₂ 처리 시 과실 과피의 흑변 현상 발생 가능성에 대하여 언급하였으며, 처리 농도 및 시간 설정시 유의하여야 한다고 보고하였다. 부패과 발생율은 25℃에서 5일이 경과하는 시점에 무처리구가 약 45%로 가장 높게 나타났으며, OPP필름 처리구가 약 18%, OPP필름+70% CO₂ 처리구가 약 14%, MP필름 처리구가 약 17%, MP필름 +70% CO₂ 처리구가 약 12%로 가장 낮은 결과 값을 나타내었다. 5℃ 조건에서는 무처리구가 약 12%을 나타내는 반면 모든 포장 처리구가 3% 미만 값으로 저온 저장과 포장재 적용효과가 있음을 확인하였다(Fig.
특히 70% CO₂처리된 MP필름의 포장구를 상온에서 3시간 동안 70% 이상의 고농도 CO₂ 가스로 전처리된 무화과의 부패과 발생율을 비교하였을 때 MP포장구가 선도 유지 효과가 높은 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 MP포장이 일정시간 동안 지속적으로 고농도의 CO₂로 무화과가 처리되는 것을 가능하게 함으로써 단기간의 CO₂ 전처리 조건보다 호기성 세균의 증식을 억제 및 호흡 억제를 통한 과실 연화 감소에 효과적인 것으로 판단된다.
0%로 나타냈다. 저장 5일째도 70% 이상 CO₂ 가스 처리구에서 두드러진 부패율 감소를 확인하였다. Choi 등(20)은 복숭아 과실에 고농도의 CO₂ 가스를 단기간 처리는 저장 중 부패를 일으키는 Botrytis cinerea의 생장이 억제되는 효과 및 CO₂ 가스 전처리 이후 과실의 부패가 억제되고 외관도 향상되는 것을 보고하였다.
저장 기간이 증가됨에 따라 OPP 필름+70% CO2, MP필름+70% CO2 처리구의 초기 색도 ‘L’ 값의 감소가 관찰되었으나, 대조구 및 처리구간에는 유의적 차이가 없는 것으로 확인되었다.
저장 중 OPP 필름 및 MP필름으로 포장하여 CO₂ 처리된 무화과의 중량 변화 관찰에서 저장 기간 동안 중량 감소율이 크게 떨어진 무처리구를 제외한 OPP필름 및 MP필름으로 포장한 처리구와 CO₂ 처리된 포장구의 경우 5와 25℃의 조건에서 중량 감소율의 차이를 거의 보이지 않았다(Fig. 2). 무화과의 경도 변화는 5와 25℃의 조건에서 저장 기간 동안 모든 처리구가 감소하는 추세를 보였으며, 5℃에서 저장 15일째 OPP필름과 MP필름 처리구를 CO₂ 처리구와 비교 하였을 때 유의적 차이를 보이지 않고 약 7-8.
이것은 수분 손실에 영향을 받은 것으로 판단되며, Sanchez-ballesta 등(19)은 사과나 포도에 이산화탄소 처리 시 당도 값에는 큰 영향을 미치지 않는다고 보고한 바 있다. 저장 중 pH 변화는 저장기간이 증가함에 따라 저장 3일째 처리구별로 다소 감소하는 경향을 보였으나 저장 5일째까지 CO₂ 가스 처리구간에 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 부패과 발생률은 저장 3일이 경과한 시점에 대조구가 약 50% 이상의 부패율을 보이는 반면 50% 이상 CO₂ 가스 처리구에서는 부패율이 약 25% 내로 나타났다.
전체적으로 저장시간이 경과됨에 따라 초기 14-16 °Brix의 값보다 약 2-3 °Brix 가량 증가하였다.
무처리구에 비교하여 필름 내 포장한 모든 처리구에서는 중량감소율, 경도, 부패과 발생율은 선도유지에 긍정적인 결과를 나타내었으며, 70% CO₂가 처리된 MP필름 포장구는 부패과의 발생율이 현저히 낮아졌다. 특히 70% CO₂처리된 MP필름의 포장구를 상온에서 3시간 동안 70% 이상의 고농도 CO₂ 가스로 전처리된 무화과의 부패과 발생율을 비교하였을 때 MP포장구가 선도 유지 효과가 높은 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 MP포장이 일정시간 동안 지속적으로 고농도의 CO₂로 무화과가 처리되는 것을 가능하게 함으로써 단기간의 CO₂ 전처리 조건보다 호기성 세균의 증식을 억제 및 호흡 억제를 통한 과실 연화 감소에 효과적인 것으로 판단된다.
부패과 발생률은 저장 3일이 경과한 시점에 대조구가 약 50% 이상의 부패율을 보이는 반면 50% 이상 CO₂ 가스 처리구에서는 부패율이 약 25% 내로 나타났다. 특히 70와 90% CO₂ 가스 처리된 처리구에서 부패율이 현저히 낮은 값인 17.5와 15.0%로 나타냈다. 저장 5일째도 70% 이상 CO₂ 가스 처리구에서 두드러진 부패율 감소를 확인하였다.
초기 고농도의 CO₂가 시간이 지남에 따른 CO₂ 농도의 감소는 포장재 내부와 외부 환경 CO₂ 농도의 분압차를 가지는 필름의 기체 투과도에 의해 이루어지며 무화과 호흡에서 발생되는 CO₂로 포장재 내의 일정한 CO₂ 농도를 유지한다고 생각된다. 포장 필름에 미세한 천공이 부여된 MP필름 처리구 또한 CO₂농도가 저장 2일이 경과하는 시점까지 일정하게 증가한 후 약 10-12%를 유지하였으며, O2는 약 6%의 농도를 유지하였다. MP필름+70% CO₂ 처리구의 CO₂ 농도는 2일이 경과하는 시점까지 초기 주입 농도 70%에서 약 20%까지 급감한 후, 약 14%의 농도를 유지하였으며, O₂ 농도는 약 6-7%를 유지하였다.

후속연구

Baldwin 등(25)은 0-6℃의 저온 환경에서 저장한 무화과가 7일 이상 품질이 유지되었으며, 3일이 경과하는 시점에 맛과 향에 대한 소비자 기호도의 높은 평가로 저온 유통의 중요성을 보고 하였다. 따라서 저온 저장 및 유통 상태에서 고농도 CO₂ 처리된 MP포장 적용은 무화과품질유지의 효과를 극대화 할 수 있으리라 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	무화과는 어떤 영양성분들이 함유되어 있는가?	우리나라 전라남도 영암지역을 중심으로 재배되는 무화과는 과당, 프로비타민 A, 칼슘, 인, 마그네슘, 철과 같은 미네랄의 우수한 영양성분 및 단백질 분해효소인 피신(ficin)을 다량 함유하고 있으며 최근 신선과채류의 소비증대에 따른 소비자들의 관심이 꾸준히 증가하고 있는 고부가가치과실이다(1). 국내 수확되고 있는 무화과는 대부분 봉래시(Horaish)와 승정도 후인(Masui Dauphine) 품종으로 생식용 과실로 소비되고 있으며 주로 고온 다습한 여름철 환경조건에서 완숙된 과실을 수확하기 때문에 품질열화가 급속히 진행되고 무화과 과피가 얇고 과육이 연하여 유통과정에 손상이 많이 발생하므로 장거리 유통에 어려움이 있다(2,3).
	무화과는 수확 후 유통과정에서 어떤 생리적 대사활동이 진행되며 그로 인해 어떤 결과가 생기는가?	국내 수확되고 있는 무화과는 대부분 봉래시(Horaish)와 승정도 후인(Masui Dauphine) 품종으로 생식용 과실로 소비되고 있으며 주로 고온 다습한 여름철 환경조건에서 완숙된 과실을 수확하기 때문에 품질열화가 급속히 진행되고 무화과 과피가 얇고 과육이 연하여 유통과정에 손상이 많이 발생하므로 장거리 유통에 어려움이 있다(2,3). 수확 후 과실은 호흡작용, 증산작용, 에틸렌 생합성 등과 같은 생리적 대사활동이 지속적으로 진행됨에 따라 영양성분의 변화와 수분손실, 과피색 및 경도변화, 부패미생물의 성장과 같은 영향으로 과실의 품질저하가 수반된다(4). 특히, 무화과는 유통과정에서 과육의 연화로 인한 외관 불량 및 부패에 의한 품질저하에 크게 영향을 받는데, 식물의 성숙 및 노화를 촉진시키는 호르몬인 에틸렌 생성은 과실의 경도에 밀접한 관련이 있다(5).
	무화과는 우리나라 어떤 지역을 중심으로 재배되는가?	우리나라 전라남도 영암지역을 중심으로 재배되는 무화과는 과당, 프로비타민 A, 칼슘, 인, 마그네슘, 철과 같은 미네랄의 우수한 영양성분 및 단백질 분해효소인 피신(ficin)을 다량 함유하고 있으며 최근 신선과채류의 소비증대에 따른 소비자들의 관심이 꾸준히 증가하고 있는 고부가가치과실이다(1). 국내 수확되고 있는 무화과는 대부분 봉래시(Horaish)와 승정도 후인(Masui Dauphine) 품종으로 생식용 과실로 소비되고 있으며 주로 고온 다습한 여름철 환경조건에서 완숙된 과실을 수확하기 때문에 품질열화가 급속히 진행되고 무화과 과피가 얇고 과육이 연하여 유통과정에 손상이 많이 발생하므로 장거리 유통에 어려움이 있다(2,3).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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