This study was divided to three experiments for evaluating the effects of pre- or post-load 1-MCP on quality of 'Fuji' apples exposed to ethylene. The first experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between the control and 1-MCP-treated fruits followed s...
This study was divided to three experiments for evaluating the effects of pre- or post-load 1-MCP on quality of 'Fuji' apples exposed to ethylene. The first experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between the control and 1-MCP-treated fruits followed storage of 130, 150, and 170 days. 1-MCP-treated fruits maintained higher fruit titratable acidity and firmness than those of control fruits. The second experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between fruits applied with pre-loaded-1-MCP on ethylene treatments (10 ${\mu}L/L$, 20 ${\mu}L/L$, and 40 ${\mu}L/L$) and control fruits. 1-MCP-treated fruits were not affected by ethylene concentrations, and had higher fruit weight and firmness than those of control. The third experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between fruits applied with pre-loading with ethylene (10 ${\mu}L/L$) followed by ventilation (8 h, or 32 h, or 56 h) and 1.0 ${\mu}L/L$ 1-MCP treatment. As observed above experiments, 1-MCP-treated fruits had higher fruit weight and firmness than those of control fruits, regardless of the delayed applications of 1-MCP.
This study was divided to three experiments for evaluating the effects of pre- or post-load 1-MCP on quality of 'Fuji' apples exposed to ethylene. The first experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between the control and 1-MCP-treated fruits followed storage of 130, 150, and 170 days. 1-MCP-treated fruits maintained higher fruit titratable acidity and firmness than those of control fruits. The second experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between fruits applied with pre-loaded-1-MCP on ethylene treatments (10 ${\mu}L/L$, 20 ${\mu}L/L$, and 40 ${\mu}L/L$) and control fruits. 1-MCP-treated fruits were not affected by ethylene concentrations, and had higher fruit weight and firmness than those of control. The third experiment was compared for fruit quality at room temperature at 7, 14, 21, and 28 days between fruits applied with pre-loading with ethylene (10 ${\mu}L/L$) followed by ventilation (8 h, or 32 h, or 56 h) and 1.0 ${\mu}L/L$ 1-MCP treatment. As observed above experiments, 1-MCP-treated fruits had higher fruit weight and firmness than those of control fruits, regardless of the delayed applications of 1-MCP.
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문제 정의
과실 수확 후에 에틸렌에 노출된 과실에 1-MCP 처리가 8시간 이상 지연 되었을 때 과실품질에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해서 조사하였다(Table 3). 과중은 1-MCP를 처리한 과실이 실온에서 2주, 3주, 그리고 4주간 보관하였을 때 대조구나 에틸렌 처리된 과실보다 더 높았다.
따라서 본 시험은 에틸렌에 노출된 ‘후지’ 사과에 1-MCP 처리시기가 과실 품질에 어떠한 영향을 미치는지에 대해서 조사하였다.
제안 방법
1-MCP 처리 후 에틸렌 처리농도에 따른 상온 저장 ‘후지’ 사과의 저장성을 알아보기 위하여, 1-MCP를 20℃에서 1.0 μL/L의 농도로 16시간 처리한 후 8시간이 경과한 후 에틸렌을 각각 10, 20, 40 μL/L 농도로 16시간 처리하였다.
1-MCP로 처리된 과실과 처리되지 않은 대조구 과실을 130일, 150일, 170일간 저온 저장 후에 실온에서 7일, 14일, 21일, 그리고 28일 보관한 후에 과실 품질을 비교하였다(Table 1). 과실 중량과 당도는 처리에 상관없이 통계적으로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.
1N NaOH 용액으로 적정하였다. 경도는 과실의 측면 중간부위의 과피를 제거한 후 경도계(FHM-5; Takemura Denki Manufacture Co., Japan)로 직각으로 4방향을 측정하여 평균치로 하였다. 자료분석은 SAS 통계분석을 이용하여 분산분석 하였고, 평균간 유의차 검증은 Duncan's multiple range test로 95% 수준에서 분석하였다.
그리고 20℃의 온도에서 보관하면서 처리 7일 후부터 1주일 간격으로 4회 과중, 당도, 산도, 경도를 조사하였다. 과중은 전자저울(Precisa, Swiss)로 동일 과일을 저장 기간 동안 조사하였으며 당도는 별도 제작한 착즙기로 착즙하여 과즙을 디지털당도계(ATAGO, Japan)로 측정하였고, 산도는 과육의 일정량의 즙액을 0.1N NaOH 용액으로 적정하였다. 경도는 과실의 측면 중간부위의 과피를 제거한 후 경도계(FHM-5; Takemura Denki Manufacture Co.
0 μL/L의 농도로 8시간, 32시간, 56시간 경과한 후 처리하였다. 그리고 20℃의 온도에서 보관하면서 처리 7일 후부터 1주일 간격으로 4회 과중, 당도, 산도, 경도를 조사하였다. 과중은 전자저울(Precisa, Swiss)로 동일 과일을 저장 기간 동안 조사하였으며 당도는 별도 제작한 착즙기로 착즙하여 과즙을 디지털당도계(ATAGO, Japan)로 측정하였고, 산도는 과육의 일정량의 즙액을 0.
충남 예산의 공주대학교 농장의 사과과원(N36°41´30˝, S126°46´40˝)에서 ‘후지’ 품종을 수확하여 수확 당일 공주대학교 실험실로 옮겨 실험에 이용하였다. 상처가 있거나 병든 과실은 모두 제거하였고 크기가 일정한 과실을 처리당 15개씩 골라 품질분석에 이용하였다. 샘플로 이용된 사과 당도는 평균 15.
0 μL/L의 농도로 16시간 처리한 후 8시간이 경과한 후 에틸렌을 각각 10, 20, 40 μL/L 농도로 16시간 처리하였다. 에틸렌 시용 후 20℃ 상온에서 보관하면서 처리 7일 후부터 1주일 간격으로 4회 과중, 당도, 산도, 경도를 조사하였다.
에틸렌 처리 후 1-MCP의 처리시기 및 횟수에 따른 상온저장에서 ‘후지’ 사과에 과실품질을 조사하기 위하여 에틸렌을 20℃에서 각각 10 μL/L의 농도로 16 시간 처리한 다음 1-MCP를 각각 1.0 μL/L의 농도로 8시간, 32시간, 56시간 경과한 후 처리하였다.
저온저장 기간에 따른 ‘후지’ 사과의 저장기간 연장에 미치는 효과를 알아보기 위하여 수확 당일 과실을 1.0 μL/L의 농도로 16시간 처리한 후 저온저장고에 130, 150, 170일 보관한 후 상온에서 28일간 보관하면서 1-MCP 처리 효과를 조사 하였다.
처리량과 처리농도를 결정하는 방법은 1.0 μL/L의 농도를 만들려면 3.3% powder를 70 mg/m3 의양으로 물과 1:16의 비율로 용해시켜 가스를 발생시킨 후 밀봉 처리하였다.
대상 데이터
본 실험에서 투입된 에틸렌은 10 μL/L의 저농도로 1-MCP가 처리되었을 때(8시간, 32시간, 56시간 후) 에틸렌 가스가 수용체에서 이미 이탈되었을 것이라 추정되었다.
충남 예산의 공주대학교 농장의 사과과원(N36°41´30˝, S126°46´40˝)에서 ‘후지’ 품종을 수확하여 수확 당일 공주대학교 실험실로 옮겨 실험에 이용하였다.
데이터처리
자료분석은 SAS 통계분석을 이용하여 분산분석 하였고, 평균간 유의차 검증은 Duncan's multiple range test로 95% 수준에서 분석하였다.
성능/효과
과실 수확 후에 에틸렌에 노출된 과실에 1-MCP 처리가 8시간 이상 지연 되었을 때 과실품질에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해서 조사하였다(Table 3). 과중은 1-MCP를 처리한 과실이 실온에서 2주, 3주, 그리고 4주간 보관하였을 때 대조구나 에틸렌 처리된 과실보다 더 높았다. 과육 당도는 대조구에서 실온보관 4주차에 다소 높았고, 과실 산도는 실온보관 2주차를 제외하고는 처리간에 통계적으로 유의성 있는 차이가 관찰되지 않았다.
본 실험에서는 에틸렌농도를 측정하지 않았지만 1-MCP로 처리된 사과는 내부 에틸렌농도와 과육경도가 강한 부의 상관관계가 있다는 사실은 이미 과학적으로 입증되어 왔다(Watknis 등, 2000). 따라서 내부 에틸렌 농도를 측정하지 않았더라도 과실의 품질 저하는 과실내 에틸렌 농도 증가로부터 기인한 것을 예측할 수 있었다. 1-MCP를 과실에 처리 할 수 없는 소농가에서는 수확 1-2일 지난 후에도 대규모 도매상에서 1-MCP를 처리 하면 과실 품질 저하를 막을 것으로 판단되었다.
1-MCP를 과실에 처리 할 수 없는 소농가에서는 수확 1-2일 지난 후에도 대규모 도매상에서 1-MCP를 처리 하면 과실 품질 저하를 막을 것으로 판단되었다. 따라서 이러한 1-MCP를 과실에 처리를 하면 과실의 집중적인 판매시기를 분산시켜서 과실수급과 가격 안정화에 큰 도움을 줄 것으로 사료되었다.
이상의 결과로 보아서 1-MCP로 처리된 ‘후지’ 사과를 6개월 가까이 장기간 저온 저장한 후 마켓에서 한 달간 실온에서 보관해도 과실 품질이 유지될 수 있음을 보여주었다. 또한 수확 후에 1-MCP를 처리하면 과실 운반중이나 판매 중에 일어날 수 있는 물리적 상처, 즉 에틸렌물질 증가에 의한 과실품질 저하를 예방할 수 있는 잠재력을 알 수 있었다. 본 실험에서는 에틸렌농도를 측정하지 않았지만 1-MCP로 처리된 사과는 내부 에틸렌농도와 과육경도가 강한 부의 상관관계가 있다는 사실은 이미 과학적으로 입증되어 왔다(Watknis 등, 2000).
상처가 있거나 병든 과실은 모두 제거하였고 크기가 일정한 과실을 처리당 15개씩 골라 품질분석에 이용하였다. 샘플로 이용된 사과 당도는 평균 15.3oBrix로 사과 등급 분류시 상품으로 분류될 정도로 높은 편이었으며 경도는 17.0 N 되는 사과이었다. 1-MCP 처리방법은 약 40℃의 물에 1-MCP 파우더(Rohm and Haas Co.
과실 경도는 1-MCP 처리 과실에서 대조구 보다 높게 유지되었다. 이는 수확 직후 과실에 1-MCP를 처리해 주면 6개월 가까이 장기간 저장하더라도 과실 품질을 유지한 것을 알 수가 있었으며, 특히 실온보관 4주차에는 과실의 경도나 산도에 있어서 1-MCP 효능이 확인되었다. 이러한 1-MCP로 처리된 과실을 오랜 기간 동안 저장했을 경우 과실의 경도와 같은 과실품질을 유지하였다는 기존의 보고가 여러 사과 품종에서 최근 연구조사에서도 확인되어왔다(Fawbush 등, 2009; Jung과 Watkins, 2008; Liu 등, 2005; Watkins 등, 2000; Zanella, 2003).
이상의 결과로 보아서 1-MCP로 처리된 ‘후지’ 사과를 6개월 가까이 장기간 저온 저장한 후 마켓에서 한 달간 실온에서 보관해도 과실 품질이 유지될 수 있음을 보여주었다.
이러한 1-MCP로 처리된 과실을 오랜 기간 동안 저장했을 경우 과실의 경도와 같은 과실품질을 유지하였다는 기존의 보고가 여러 사과 품종에서 최근 연구조사에서도 확인되어왔다(Fawbush 등, 2009; Jung과 Watkins, 2008; Liu 등, 2005; Watkins 등, 2000; Zanella, 2003). 하지만 장기간 저장 후에 상온에서 한 달 동안 경과 후 과실품질이 어느 수준까지 유지되는지에 대한 연구는 없었는데, 본 연구를 통해서 4주차 까지는 1-MCP 효과를 확인할 수 있었다.
후속연구
2N 정도만 감소된 것이 관찰되었다. 과실의 세포내 에틸렌 수용체에 결합된 1-MCP는 일반적으로 반감기가 30일 정도로 알려졌는데(Sisler와 Serek, 1999), 실온 보관을 5주차 이상으로 늘렸을 때 과실품질에 어떠한 영향을 미치는 지에 대한 앞으로의 연구가 필요하다고 하겠다. 하지만 에틸렌 농도에 상관없이 1-MCP를 과실에 전처리로 살포했을 때 실온보관 4주 동안에는 과실품질이 유지되었다는 결과는 ‘후지’ 사과의 유통판매에서 1-MCP 처리의 중요성이 확인되는 증거라고 할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
1-MCP로 처리된 과실과 처리되지 않은 대조구 과실을 비교한 결과는?
1-MCP로 처리된 과실과 처리되지 않은 대조구 과실을 130일, 150일, 170일간 저온 저장 후에 실온에서 7일, 14일, 21일, 그리고 28일 보관한 후에 과실 품질을 비교하였다(Table 1). 과실 중량과 당도는 처리에 상관없이 통계적으로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 산도는 150일과 170일간 저온 저장해서 1-MCP를 처리한 과실에서 대조구보다 높게 관찰되었다. 과실 경도는 1-MCP 처리 과실에서 대조구 보다 높게 유지되었다. 이는 수확 직후 과실에 1-MCP를 처리해 주면 6개월 가까이 장기간 저장하더라도 과실 품질을 유지한 것을 알 수가 있었으며, 특히 실온보관 4주차에는 과실의 경도나 산도에 있어서 1-MCP 효능이 확인되었다. 이러한 1-MCP로 처리된 과실을 오랜 기간 동안 저장했을 경우 과실의 경도와 같은 과실품질을 유지하였다는 기존의 보고가 여러 사과 품종에서 최근 연구조사에서도 확인되어왔다(Fawbush 등, 2009; Jung과 Watkins, 2008; Liu 등, 2005; Watkins 등, 2000; Zanella, 2003). 하지만 장기간 저장 후에 상온에서 한 달 동안 경과 후 과실품질이 어느 수준까지 유지되는지에 대한 연구는 없었는데, 본 연 구를 통해서 4주차 까지는 1-MCP 효과를 확인할 수 있었다.
수확 후에 1-MCP를 처리하면 얻을 수 있는 이점은?
이상의 결과로 보아서 1-MCP로 처리된 ‘후지’ 사과를 6개월 가까이 장기간 저온 저장한 후 마켓에서 한 달간 실온에서 보관해도 과실 품질이 유지될 수 있음을 보여주었다. 또한 수확 후에 1-MCP를 처리하면 과실 운반중이나 판매 중에 일어날 수 있는 물리적 상처, 즉 에틸렌물질 증가에 의한 과실품질 저하를 예방할 수 있는 잠재력을 알 수 있었다. 본 실험에서는 에틸렌농도를 측정하지 않았지만 1-MCP로 처리된 사과는 내부 에틸렌농도와 과육경도가 강한 부의 상관관계가 있다는 사실은 이미 과학적으로 입증되어 왔다(Watknis 등, 2000).
사과의 상온 저장이나 장기간 저온 저장은 어떤 결과를 낳는가?
분산된 사과 출하 시기가 요구되고 있다. 하지만 사과의 상온 저장이나 장기간 저온 저장은 과실 내의 에틸렌 합성물질의 증가로 상품성을 저하시킬 수 있다 (Ables 등, 1992). 이러한 에틸렌 물질은 과실생장 호르몬으로서, 과실의 성숙과 후숙을 촉진시켜서 과실 경도 및 과실 중량 그리고 유기산 함량을 감소시킨다 국내 사과 생산은 최근 5년간 연간 25% 증가하여 왔고(KREI, 2010), 세계에서 18번째 사과 생산량을 기록하고 있다.
참고문헌 (11)
Ables, F. B., Morgan, P. W., Saltveit, M. E., 1992, Ethylene in plant biology, 2nd edition, Academic Press, San Diego, CA, USA.
Fawbush, F., Nock, J. F., Watkins, C. B., 2009, Antioxidant contents and activity of 1-methylcyclopropene (1-MCP)-treated 'Empire' apples in air and controlled atmosphere storage, Postharvest Biol. Tech., 52, 30-37.
Jung, S. K., Watkins, C. B., 2008, Superficial scald control after delayed treatment of apple fruit with diphenylamine (DPA) and 1-methylcyclopropene (1-MCP), Postharvest Biol. Tech., 50, 45-52.
KREI, 2010, Agriculture industry trends by item. Fruits. Korea Rural Economic Institute, Seoul, Korea, 199-205.
Liu, H., Jiang, W., Zhou, L., Wang, B., Luo, Y., 2005, The effects of 1-methylcyclopropene on peach fruit (Prunus persica L. cv. Jiubao) ripening and disease resistance, Intl. J. of Food Sci. Tech.
Reid, M. S., Celikel, F. G., 2008, Use of 1-methylcyclopropene in ornamentals: carnations as a model system for understanding mode of action, HortScience, 43, 95-98.
Sisler, E. C., Serek, M., 1999, Compounds controlling the ethylene receptor, Bot. Bull. Acad. Sin., 40, 1-7.
Watkins, C. B., Nock, J. F., Whitaker, B. D., 2000, Responses of early, mid and late season apple cultivars to postharvest application of 1-methylcyclopropene (1-MCP) under air and controlled atmosphere storage conditions, Postharvest Biol. Tech., 19, 17-32.
Zanella, A., 2003, Control of apple superficial scald and ripening-a comparison between 1-methylcyclopropene and diphenylamine postharvest treatments, initial low oxygen stress and ultra low oxygen storage, Postharvest Biol. Tech., 27, 69-78.
Zhang, Z., Huber, D. J., Hurr, B. M., Rao, J., 2009, Delay of tomato fruit ripening in response to 1-methylcyclopropene is influenced by internal ethylene levels, Postharvest Biol. Tech., 54, 1-8.
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