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문제 정의
- 따라서 본 실험은 팽이버섯이 일반적으로 LDPE 필름으로 진공포장하여 유통할 수 있는 9일보다 연장시킬 수 있는 방법을 찾고자 20 mm의 두께로 제조한 LDPE, OPP 그리고 PE+PP 필름으로 진공포장 된 팽이버섯 중에서 유통기간이 2주까지 연장되는 필름을 선발하고자 하였다.
- 반면에 PE+PP필름군은 7일차에서는 5%의 부패율을 보이다가 14일차에는 30%의 부패율을 보였으며, OPP 필름 포장군에서는 7일차에 5%, 14일차에 25%의 부패율을 보여 가장 부패율 발생이 가장 오래 지연되었음을 확인할 수 있었다. 필름에 따른 버섯의 물러짐, 부패 및 갈변의 진행 차이는 가스의 조성과 수분의 증발에 따라 다르게 나타나며 필름의 재질 및 두께에 따라 매우 가변적인 것으로 알려져 있어(19,20), 본 연구에서는 필름 재질에 따른 부패 진행 속도가 다르고 팽이버섯을 진공포장하여 부패율을 최소화하기 위해 OPP 필름이 적합하다고 사료되었다.
가설 설정
- 1)Decay in mushrooms was defined that browning portion was more than a half.
제안 방법
- 각 저장 버섯에 대한 관능적 평가는 갓 개열정도, 줄기 신장, 줄기 갈변, 이취, 구매 의사 등의 총 5가지 항목을 5점 척도로 평가하였으며, 전반적인 구매의사의 3점까지를 상품성의 한계로 설정하여 10명으로 구성된 관능평가요원에 의해 평가를 진행하였다.
- 건조된 시료 0.5 g을 평량하여 80% ethanol을 10 mL씩 첨가하여 75°C의 항온수조에서 30분간 온침 추출하였다.
- 호흡인자의 경우 다른 품질인자보다 급변하는 성향이 있어 1, 2일 간격으로 측정하였고, 이를 제외한 색도 및 경도의 경우는 호흡의 급변이 발견되는 날로부터 3, 4일이 경과한 뒤 갈변 혹은 물러짐이 발생되었다. 따라서 호흡측정과 같은 민감하게 변화되는 요인은 1, 2일 간격으로, 상대적으로 호흡의 영향을 받아 변화되는 색도와 경도는 주단위로 측정하였다. Fig.
- 일정한 밝기의 사진을 얻기 위해 Hunter L값이 100±5의 범위 내 제어가 가능한 환경에서 촬영하였다. 또한 1주 및 2주차에 갈변이 진행되어 부패된 버섯을 대상으로 부패율을 조사하였다.
- 또한 이러한 갈변현상의 차이를 색도의 기기측정의 수치만으로 판단하는 것보다 전체적인 시료의 외관의 변화를 저장 7일과 14일차 촬영사진으로 관찰하였다(Fig. 5,6). Fig.
- 본 실험에서 획득한 포장지 내에 형성된 이산화탄소와 산소의 비율을 RQ 값으로 환산하여 Fig. 3에 나타내어 간접적으로 호흡률을 비교하였다. PE+PP와 OPP 필름으로 포장된 팽이버섯은 저장 14일 동안 비율이 1.
- 색도는 chromameter(CR-400, Konica Minolta Sensing Inc., Osaka, Japan)를 사용하였으며, 버섯의 갓 하단부위와 배지를 제외한 줄기의 하단 부위를 시료의 양면을 총 10개 시료의 반복으로 측정하였다. 측정값은 Hunter 색차계의 L, a, b값을 취하였다.
- 본 연구의 재료는 경기도 평택시 진위면 소재의 농장에서 병으로 재배된 팽이버섯을 2013년 10월 7일 수확하여 사용하였다. 수확 직후 크기와 외관의 표면이 갈변 되지 않은 시중에 유통되는 정상적인 것으로 선별하여 반 진공 포장 처리를 즉시 수행하였다.
- 일정한 밝기의 사진을 얻기 위해 Hunter L값이 100±5의 범위 내 제어가 가능한 환경에서 촬영하였다.
- 저온 처리구는 실제 유통부터 판매까지 이루어지는 대형 마트 및 소매상의 저장환경과 유사하도록 조성하고자 10°C의 환경에 저장하면서 2주간 품질의 변화를 관찰하였다.
- 7과 같다. 저장 7일차의 팽이버섯을 대상으로 실시하였으며, 전체적으로 가장 부패가 적고 상품의 변질이 적은 처리군은 OPP 필름으로 포장한 처리군이었다. 먼저 갓의 개열이 60% 이상 진행된 필름재질은 LDPE 필름이었고 줄기의 갈변에 관련된 평가는 세 필름 모두 유사한 점수를 받았다.
- 줄기의 갈변 및 부패로 인한 물러짐이 발생되는 시기를 부패하였다고 정의하고 버섯의 부패진행도를 갓의 개열, 줄기시장 및 갈변, 이취 등의 요인을 평가하여 각 항목별로 5점 척도로 하여 부패와 비상품화가 높은 버섯일수록 높은 점수가 부여되었으며 그 결과는 Fig. 7과 같다. 저장 7일차의 팽이버섯을 대상으로 실시하였으며, 전체적으로 가장 부패가 적고 상품의 변질이 적은 처리군은 OPP 필름으로 포장한 처리군이었다.
- 팽이버섯은 밀접하게 군락을 형성하여 생장하는 형태이므로 경도의 측정은 색도를 측정하는 부위와 일치하도록 줄기 하단 부위를 시료의 양면으로 총 10개 시료의 반복으로 수행하였다. 직경이 2 mm가 되는 원형 probe가 부착된 texture analyser(TA 1, LOYD Instrument, Ametek. Inc., West Sussex, UK)를 이용하여 투과속도 2 mm/s 및 10 mm strain 조건에서 조직의 저항값을 측정하였다.
- 팽이버섯은 밀접하게 군락을 형성하여 생장하는 형태이므로 경도의 측정은 색도를 측정하는 부위와 일치하도록 줄기 하단 부위를 시료의 양면으로 총 10개 시료의 반복으로 수행하였다. 직경이 2 mm가 되는 원형 probe가 부착된 texture analyser(TA 1, LOYD Instrument, Ametek.
- 팽이버섯의 외형의 변화(갓 개열, 줄기신장, 줄기 갈변 등)들을 육안으로 판별하기 적절한 시료이며 이러한 원물의 품질 변화를 측정하기 위한 실험적 방법으로써 개체 간의 차이를 비교할 수 있도록 사진 촬영을 저장 1주 및 2주차에 수행하였다. 일정한 밝기의 사진을 얻기 위해 Hunter L값이 100±5의 범위 내 제어가 가능한 환경에서 촬영하였다.
- 포장 내 기체 조성을 측정하기 위해 1 mL 주사기로 기체를 흡입하여 산소와 이산화탄소의 농도를 gas analyzer(PBI dansensor-check mate2, PBI Co., Denmark)를 사용하여 2일 간격으로 14일간 측정하였다. 반 진공 상태로 포장된 버섯은 측정시기마다 새로운 시료를 지정하여 호흡량을 측정하였으며 저장으로 인해 진공이 해체되는 버섯은 남은 수량과 대비하여 포함하였다.
- 포장단위는 200 g 내외로 하여 총 4개의 필름으로 진공포장 후 상온과 저온의 조건에서 품질을 평가하였다. 포장필름의 두께는 모두 20 μm로 통일하였으며 필름의 종류는 제조원료에 따라 PE+PP, OPP, LDPE 필름으로 구분하여 포장지를 가로와 세로를 각각 25×25 cm로 재단하여 반 진공 포장하였다.
- 포장필름의 두께는 모두 20 μm로 통일하였으며 필름의 종류는 제조원료에 따라 PE+PP, OPP, LDPE 필름으로 구분하여 포장지를 가로와 세로를 각각 25×25 cm로 재단하여 반진공 포장하였다.
- , Sunnyvale, CA, USA)에 주입하였다. 표준물질은 mannitol, arabitol, xylitol, sorbitol 등을 사용하여 retention time을 확인하였다.
- 팽이버섯보다 갓의 면적이 크고 줄기가 굵은 양송이 버섯의 경우 신선함을 판단하기 위한 색도의 기준을 명시한 문헌에서 살펴보면, 상품성의 한계수치가 Hunter L 값의 수치로 69이하의 범위라고 언급된 바 있다(17). 하지만 현재까지 팽이버섯의 상품성 한계를 나타내는 색도의 지표가 없어 본 연구에서 얻어진 결과 Fig. 4의 결과해석은 팽이버섯과 색이 유사한 백색 버섯 중 하나인 양송이 버섯의 기준을 참고로 하여 신선도를 예측하였다. 먼저 필름포장 직후의 팽이버섯의 밝기는 84.
- 호흡률과 RQ값에서 도출된 호흡률에 따라 팽이버섯의 신선도의 차이를 판단하기 위해 팽이버섯에서 상품성을 대표하는 가장 큰 요인 중 하나인 줄기의 갈변 발생 정도를 Hunter L 값을 측정하여 비교하였다(Fig. 4). 팽이버섯보다 갓의 면적이 크고 줄기가 굵은 양송이 버섯의 경우 신선함을 판단하기 위한 색도의 기준을 명시한 문헌에서 살펴보면, 상품성의 한계수치가 Hunter L 값의 수치로 69이하의 범위라고 언급된 바 있다(17).
- 호흡인자의 경우 다른 품질인자보다 급변하는 성향이 있어 1, 2일 간격으로 측정하였고, 이를 제외한 색도 및 경도의 경우는 호흡의 급변이 발견되는 날로부터 3, 4일이 경과한 뒤 갈변 혹은 물러짐이 발생되었다. 따라서 호흡측정과 같은 민감하게 변화되는 요인은 1, 2일 간격으로, 상대적으로 호흡의 영향을 받아 변화되는 색도와 경도는 주단위로 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 재료는 경기도 평택시 진위면 소재의 농장에서 병으로 재배된 팽이버섯을 2013년 10월 7일 수확하여 사용하였다. 수확 직후 크기와 외관의 표면이 갈변 되지 않은 시중에 유통되는 정상적인 것으로 선별하여 반 진공 포장 처리를 즉시 수행하였다.
성능/효과
- LDPE 필름 20 μm 두께로 포장하여 10°C에 저장한 경우 상품성 한계일수를 9일 이내로 판단하는 선행연구와 비교하면(14,16), 본 연구에서 팽이버섯을 OPP 필름으로 진공 포장하여 유통온도 10°C에 저장한 팽이버섯의 유통기한을 최대 14일까지 연장시킬수 있는 가능성을 가져왔다고 판단된다.
- 5는 저장 1주차에 촬영한 팽이버섯의 사진인데 이미 OPP 필름군을 제외하고 두 종류의 필름군은 진공이 해체된 것을 확인할 수 있었으며, 상품성으로 판단하는 인자인 갓의 개열, 줄기의 신장, 그리고 줄기 하단 부분의 갈변이 진행됐음이 관찰되었다. LDPE 필름으로 포장한 팽이버섯에서 갓의 개열과 줄기의 신장이 가장 빠르게 진행되어 전체 길이는6 cm가 신장하였고 줄기 하단 부위는 수분손실과 갈변현상이 진행됨을 유추할 수 있는 외관이 관찰되었다. 그밖에 PE+PP와 OPP 필름에서는 갓의 개열 및 줄기의 신장에서는 큰 변화는 없었으나, PE+PP 필름군이 줄기의 갈변이 더욱 진행된 것을 관찰할 수 있었다.
- 1% 로 검출되었고, 저장 4일차에 가장 많은 폭으로 변화한 뒤 저장 14일까지 서서히 감소되는 경향을 보였다. OPP 필름으로 포장된 팽이버섯은 초기 기체 조성은 LDPE 필름과 유사하였지만 저장 14일차까지 이산화탄소는 초기 16.4%로부터 13.4%까지만 소폭 감소하였고, 또한 산소도 2.9%에서 6.1%까지 소폭 증가하였다. PE+PP 필름의 경우 초기 값부터 다른 두 종류의 필름과 상이하게 이산화탄소 8.
- 3에 나타내어 간접적으로 호흡률을 비교하였다. PE+PP와 OPP 필름으로 포장된 팽이버섯은 저장 14일 동안 비율이 1.0 이하의 수준에서 소폭 변화하는 경향을 나타내어 호흡률이 비교적 안정된 수준으로 저장기간 동안 유지된 반면에 LDPE 필름군의 경우 그 비율이 급변하고 저장 6일차에는 RQ 값이 3.3까지 도달하다가 급감하는 변동성이 큰 호흡패턴을 나타냈다. 이러한 현상은 일정한 수준으로 호흡을 하는 팽이버섯보다 비율이 높아 혐기적 호흡을 했을 경우와 호흡률이 높아 부패가 다른 처리군에 비해 더 빠르게 진행되었을 것으로 유추할 수 있었다.
- 6과 같다. 결과에 따르면, LDPE필름군이 줄기 갈변, 수분손실, 갓의 개열 그리고 줄기 신장이 가장 많이 진행된 외관을 보였으며, PE+PP와 OPP 필름군은 줄기의 갈변이 PE+PP 필름이 더 진행되었음을 확인할 수 있었다.
- 그러나 저장 2일차가 되면서 이산화탄소는 급감되고 산소는 급증하여 각각 6.7±2.2% 와 13.0±3.1% 로 검출되었고, 저장 4일차에 가장 많은 폭으로 변화한 뒤 저장 14일까지 서서히 감소되는 경향을 보였다.
- 3으로 나타났다. 따라서 본 갈변의 진행수준을 관찰한 실험에서 69이하의 값을 저장 7일 이내에 보였던 LDPE 필름 포장군과 비교하였을 때, OPP 필름으로 포장한 버섯이 7일 이상 줄기 갈변을 지연시킬 수 있다고 판단하였다.
- 따라서 본 연구에서 사용한 3종(PE+PP, OPP 및 LDPE)의 필름 중 진공처리가 가장 오래 지속되고 저장 중 안정된 호흡률과 외부색도, 부패 및 신장억제 현상이 LDPE 필름 포장군의 부패속도보다 7일 더 지연된 OPP 필름이 저장 및 유통기간에 팽이버섯의 신선도를 지속시키기 위해 가장 적절하다고 판단하였다.
- 일반적으로 버섯의 수확 후 호흡률 감소는 산화적 갈변현상을 지연시키기 때문에 shelf-life를 연장시킬 수 있는데 주로 필름포장을 통하여 용기 내 가스의 조성을 낮은 산소와 높은 이산화탄소로 유지하는 처리가 중요한 요인이 된다고 알려져 있다(5,10,17). 따라서 선행연구와 비교하여 Fig. 2에서 LDPE 필름은 포장 후 높은 산소와 낮은 이산화탄소로 유지되면서 버섯의 산화와 호흡으로 인한 이취발생 등이 심하게 일어날 수 있으며, 반면에 PE+PP와 OPP 필름은 낮은 산소와 높은 이산화탄소의 비율을 유지하여 변질과 부패를 지연시킬 수 있음을 시사하는 결과였다.
- 또한 추가적으로 실시한 부패율 조사에서(Table 1) 총 저장기간 동안 가장 많은 부패율을 보인 처리군은 LDPE 필름 포장군으로 저장 후 7일과 14일차에 각각 30%와 65%의 부패율을 보였다. 반면에 PE+PP필름군은 7일차에서는 5%의 부패율을 보이다가 14일차에는 30%의 부패율을 보였으며, OPP 필름 포장군에서는 7일차에 5%, 14일차에 25%의 부패율을 보여 가장 부패율 발생이 가장 오래 지연되었음을 확인할 수 있었다.
- 먼저 LDPE 필름으로 진공포장된 팽이버섯의 경우, 저장 1주차 버섯의 조직감은 초기값보다 약 30% 경감된 2.2±0.1 N/2 mm φ로 측정되어 팽이버섯의 조직이 많이 연화되었음을 확인하였다.
- 저장 7일차의 팽이버섯을 대상으로 실시하였으며, 전체적으로 가장 부패가 적고 상품의 변질이 적은 처리군은 OPP 필름으로 포장한 처리군이었다. 먼저 갓의 개열이 60% 이상 진행된 필름재질은 LDPE 필름이었고 줄기의 갈변에 관련된 평가는 세 필름 모두 유사한 점수를 받았다. 이취발생에 대해서는 OPP 필름이 가장 적게 발생하였으며, 전체적인 상품성에 대해서도 OPP 필름으로 포장한 팽이버섯이 가장 우수하였다.
- 또한 추가적으로 실시한 부패율 조사에서(Table 1) 총 저장기간 동안 가장 많은 부패율을 보인 처리군은 LDPE 필름 포장군으로 저장 후 7일과 14일차에 각각 30%와 65%의 부패율을 보였다. 반면에 PE+PP필름군은 7일차에서는 5%의 부패율을 보이다가 14일차에는 30%의 부패율을 보였으며, OPP 필름 포장군에서는 7일차에 5%, 14일차에 25%의 부패율을 보여 가장 부패율 발생이 가장 오래 지연되었음을 확인할 수 있었다. 필름에 따른 버섯의 물러짐, 부패 및 갈변의 진행 차이는 가스의 조성과 수분의 증발에 따라 다르게 나타나며 필름의 재질 및 두께에 따라 매우 가변적인 것으로 알려져 있어(19,20), 본 연구에서는 필름 재질에 따른 부패 진행 속도가 다르고 팽이버섯을 진공포장하여 부패율을 최소화하기 위해 OPP 필름이 적합하다고 사료되었다.
- 반면에 줄기신장, 갓의 개열, 이취 및 부패가 빠르게 진행되었던 LDPE 필름군에서는 갓에서 7일과 14일차에 각각 100.4±3.6 mg/g DW 과 159.0±6.0 mg/g DW로 검출 되어 약 1.5배 증가하였고, 줄기에서도 유의성은 적지만 1.5배의 증가된 함량을 보였다.
- 일반적으로 버섯의 호흡률이 증가하면 줄기의 신장, 저장양분의 소모로 발생되는 갈변과 티로시네이즈 활성에 의한 갈변이 동시에 진행되어 저장력과 상품성을 상실하게 된다고 알려져 있다(18). 본 연구결과도 호흡률이 급변한 LDPE 필름 포장군이 줄기의 갈변현상이 가장 심하고 빠르게 진행되었고 RQ값이 가장 적은 폭으로 변화했던 OPP 필름 포장군이 색도가 가장 밝았던 것을 종합하면 선행연구와도 부합되는 결과를 얻었다(18)
- 주로 버섯의 저장양분으로 알려진 trehalose와 당알콜류는 저장기간이 경과하면서 호흡 대사에 의해 노화가 진행되면서 호흡기질로 사용하여 감소하는 경향이 나타난다고 보고되고 있다(17). 본 연구에서는 저장성이 좋았던 OPP와 PE+PP 필름에서 오히려 arabitol의 함량이 감소하고 상대적으로 저장성이 약했던 LDPE 필름군에서 그 함량이 갓에서만 경미하게 증가하고 줄기는 유의적인 증감이 없는 경향이 확인되었는데 이는 OPP와 PE+PP 필름은 정상적인 호흡대사를 진행하여 생긴 감소인데 반해 저장 7일차부터 arabitol의 함량이 다른 필름군보다 적었던 LDPE 필름은 급격한 세포의 변질로 발효와 부패가 동시에 진행되어 저장 후 7일 이전에 이미 상당부분의 호흡대사로 기질이 쓰여 더 이상 소비하지 않았던 것으로 유추하였다.
- 3까지 도달하다가 급감하는 변동성이 큰 호흡패턴을 나타냈다. 이러한 현상은 일정한 수준으로 호흡을 하는 팽이버섯보다 비율이 높아 혐기적 호흡을 했을 경우와 호흡률이 높아 부패가 다른 처리군에 비해 더 빠르게 진행되었을 것으로 유추할 수 있었다.
- 먼저 갓의 개열이 60% 이상 진행된 필름재질은 LDPE 필름이었고 줄기의 갈변에 관련된 평가는 세 필름 모두 유사한 점수를 받았다. 이취발생에 대해서는 OPP 필름이 가장 적게 발생하였으며, 전체적인 상품성에 대해서도 OPP 필름으로 포장한 팽이버섯이 가장 우수하였다.
후속연구
- 2%로 측정된 값은 저장 2일차에 이산화탄소가 급증하고 산소는 감소하는 경향으로 저장 14일차까지 유지되었다. 본 실험에서는 각 처리군마다의 호흡률이 다르게 나타남을 관찰하였는데 진공포장 후 포장재질에 따른 기체투과율이 다르기 때문인 것으로 판단되지만 특히 그러한 특성 때문에 밀폐 직후 버섯의 호흡률로 용기 내 대기는 지속적으로 버섯의 호흡률에 의해 변형될 것이다.
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