[논문]Controlled atmosphere 저장 시스템을 이용한 기체조성 변화가 조생 '후지' 사과의 저장 중 품질 및 내부장해 발생에 미치는 영향

천호현; 박석호; 최동수; 최승렬; 김진세; 이진수

doi:10.11002/kjfp.2016.23.1.131

Controlled atmosphere 저장 시스템을 이용한 기체조성 변화가 조생 '후지' 사과의 저장 중 품질 및 내부장해 발생에 미치는 영향
Effect of controlled atmosphere conditions on the quality and internal disorder of early season 'Fuji' apples during storage 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.1, 2016년, pp.131 - 138

천호현 (세계김치연구소 신공정발효연구단) , 박석호 (농촌진흥청 국립농업과학원 수확후관리공학과) , 최동수 (농촌진흥청 국립농업과학원 수확후관리공학과) , 최승렬 (농촌진흥청 국립농업과학원 수확후관리공학과) , 김진세 (농촌진흥청 국립농업과학원 수확후관리공학과) , 이진수 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 저장유통연구팀)

초록
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본 연구는 CA 저장시스템 및 기체치환 기밀 챔버를 개발하여 조생 '후지' 사과의 저온저장 중 기체 환경 조성에 따른 이화학적 품질변화 및 내부갈변 장해 발생률 구명에 따른 국산 사과의 CA 저장기술 확립을 위한 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 70일 저장 후 경도는 CA 조건 챔버에 저장된 사과 시료가 대조구와 비교하여 유의적으로 높은 값을 보였다. 중량감소율은 1~5% $CO_2+0.5{\sim}2%$ $O_2$ CA 조건 및 95% RH 습도로 설정된 챔버의 시료가 0.49~0.53%을 나타내어 대조구의 1.02%보다 낮은 감소율을 보였다. 한편, 적정산도와 가용성고형물 함량은 챔버 1~8에 저장된 사과시료 간에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 내부장해 발생은 일반 저온저장한 대조구(챔버 8)가 2%를 나타냈으며 1% $CO_2+2%$ $O_2$ CA 조건(챔버 1)에서는 약 4%의 내부 갈변장해율을 나타내었다. 한편, 3~5% $CO_2+2%$ $O_2$ CA 조건(챔버 4~6)에서는 20~26%의 높은 내부갈변 장해발생률을 보였기 때문에 조생 '후지' 사과의 경우 CA 저장 시 $CO_2$ 농도를 2% 미만으로 유지해야하는 것으로 나타났다. 본 연구결과 1% $CO_2+2%$ $O_2$ CA 조건 및 95% $RH+0^{\circ}C$ 저장환경에서 사과의 호흡억제 및 숙성 노화지연 등으로 계획된 기간 동안 품질유지가 가능할 것으로 판단된다. 향후 다양한 품종의 국산 사과의 CA 저장기술 실용화를 위해 재배지역 및 수확시기 등에 따른 이화학적 및 관능적 품질 분석과 소비자 기호도 조사의 데이터베이스화하여 CA 저장 장해극복 방안 연구가 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the change in the quality of early season Fuji apples that were subjected to eight different storage conditions using the developed controlled atmosphere (CA) storage system. Early season Fuji apples grown at Mungyeong, in the South Korea, were harvested in September 2014 for storage studies. Flesh firmness, titratable acidity, total soluble solid content, weight loss, and internal browning disorder were used as quality indicators for the stored apples. Flesh firmness and weight loss were better than that of the control after 70 days of storage. However, there was no significant difference in the titratable acidity or total soluble solid content among the apple samples from eight chambers after storage. The internal browning disorder of apple samples in CA chambers occurred when exposed to 1% $CO_2+2%$ $O_2$ and 1% $CO_2+0.5%$ $O_2$, resulting in a higher incidence rate of 2 and 8% after 70 days of storage than that in the control. In addition, the CA storage conditions at 3, 4 and 5% $CO_2+2%$ $O_2$ increased the rate of internal browning disorder by 26%. Therefore, CA storage can be used to maintain the quality of the apple if the optimal gas concentrations in the CA are applied to the storage strategy.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 다양한 기체농도에서 CA 저장된 사과의 품질분석을 통해 국산 사과의 저장성 향상을 도모하고, 경제적으로 국산 사과를 유통시키기 위한 기초자료를 제공하는데 목적이 있다. 그러므로 본 연구에서는 기체치환 기밀 챔버 및 저온 저장시스템을 개발하고 조생후지 사과의 CA 저장 중 CO₂ 농도, O₂ 농도와 습도변화에 따른 이화학적 품질 및 생리적 장해발생률을 분석하여 알아보고자 하였다.

제안 방법

따라서 본 연구는 다양한 기체농도에서 CA 저장된 사과의 품질분석을 통해 국산 사과의 저장성 향상을 도모하고, 경제적으로 국산 사과를 유통시키기 위한 기초자료를 제공하는데 목적이 있다. 그러므로 본 연구에서는 기체치환 기밀 챔버 및 저온 저장시스템을 개발하고 조생후지 사과의 CA 저장 중 CO₂ 농도, O₂ 농도와 습도변화에 따른 이화학적 품질 및 생리적 장해발생률을 분석하여 알아보고자 하였다.

대상 데이터

본 실험에서 사용한 조생 ‘후지’ 사과(Malus pumila)는 2014년 9월 중순에 경북 문경에 위치한 농가에서 수확한 제품으로 250~300 g의 크기가 균일한 사과 중 외관이 건전하고 착색이 고른 사과를 선별하여 시료로 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복하여 측정하였으며 내부갈변 장해 발생률을 제외한 실험결과는 평균값±표준편차로 나타냈다. 처리평균간의 유의성 검정은 SAS(Statistical Analysis System, 8.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) program을 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test 방법을 사용하여 통계처리를 실시하였다.

성능/효과

수확 후 저장 및 유통과정에서 습도가 낮을 경우 표피에서부터 수분이 증발되며 약 5% 정도의 중량감소가 발생하면 위조(wilting) 현상, 조직감 감소가 나타나 사과의 품질이 저하하게 된다(26). 본 연구결과를 종합해 보면, 조생 ‘후지’사과의 CA 저장 시 당도 및 산도에 미치는 영향은 미미하였으나 경도와 중량을 유지에 효과가 있는 것으로 나타났으므로 본 연구에서 제시한 저장 장해를 유발하지 않는 습도, CO₂와 O₂ 농도 등의 CA 조건을 활용한다면 CA 저장이 관행적인 저온저장에 비해 사과의 품질유지와 중량감소 억제가 가능할 것으로 사료된다.
사과 시료 70일 저장 후 중량 감소를 측정한 결과, 대조구는 1.02%의 감소율을 보여 CA 처리구보다 중량감소 폭이 가장 크게 나타났다. 특히, CA 저장조건인 챔버 4~7에서는 0.
이러한 결과와 본 연구를 통해서 수확 후 사과의 CA 저장기술 활용 시 최적 CO₂와 O₂의 농도가 사과 품종과 수확시기에 따라 다르게 적용되어야 할 것이다. 특히, 저장고 내 CO₂ 농도에 민감한 조생 ‘후지’ 사과의경우, 본 연구를 통해 저온저장 또는 CA저장 시 CO₂ 농도를 2%를 초과하지 않도록 저장고 내부의 기체 환경 관리의 필요성을 제시할 수 있다. 또한 장기 저장 후 유통하는 수확 후 관리 프로그램에서는 CA 저장 기술 적용 시 사과의 장해 발생을 억제 및 예측 할 수 있어야만 CA 기술 적용이 확대 될 것이다.

후속연구

또한 장기 저장 후 유통하는 수확 후 관리 프로그램에서는 CA 저장 기술 적용 시 사과의 장해 발생을 억제 및 예측 할 수 있어야만 CA 기술 적용이 확대 될 것이다. 사과의 저장 중 발생하는 생리적 장해는 재배지역 기후, 과수원의 영양상태, 수분관리, 수확시기 등 수확 전 요인에 따라 발생률이 차이가 있지만 저장환경에 큰 영향을 받기 때문에 본 연구결과가 국산 사과의 저장환경에 따른 품질변화와 장해발생을 예방을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 사과 주요 생산지는 어디인가?	분류학상 장미과에 속하며 다년생 목본식물인 사과는 세계에서 가장 많이 소비되는 과실 중 하나로서 식이섬유, 당질, 무기질, 유기산, 폴리페놀 화합물 등을 다량함유하고 있기 때문에 건강식품으로 인식되고 있고 관능적으로 맛이 우수하다(1,2). 국내에서는 사과의 주요 산지인 경북 영주, 안동, 청송, 의성, 충남 예산, 충북 충주 등에서 쓰가루, 홍로, 감홍, 후지 등 다양한 품종이 대량으로 재배되고 있다.
	사과의 특징은?	분류학상 장미과에 속하며 다년생 목본식물인 사과는 세계에서 가장 많이 소비되는 과실 중 하나로서 식이섬유, 당질, 무기질, 유기산, 폴리페놀 화합물 등을 다량함유하고 있기 때문에 건강식품으로 인식되고 있고 관능적으로 맛이 우수하다(1,2). 국내에서는 사과의 주요 산지인 경북 영주, 안동, 청송, 의성, 충남 예산, 충북 충주 등에서 쓰가루, 홍로, 감홍, 후지 등 다양한 품종이 대량으로 재배되고 있다.
	사과의 품종 중 하나인 조생종의 문제점은 무엇인가?	가을철인 10월 말에서 11월 초에 집중적으로 수확되는 만생종 사과는 당년에 약 50%가 소비되고, 나머지는 저온 저장되어 이듬해 6월까지 대부분 유통되고 있다(3,4). 반면 조생종은 추석 출하에 맞춘 품종으로 저장력이 약한 단점이 있기 때문에 수확 직후 품질을 유지하는데 한계를 나타내며 저장 및 유통 중 손실이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 사과의 수확시기 및 품종에 관계없이 연중 고품질의 사과를 공급할 수 있는 경제적이고 효과적인 저장기술을 개발하여 사과 생산농가나 산지유통센터에 보급 및 활용할 수 있도록 하는 노력이 필요한 상황이다.

참고문헌 (33)

Hoang NTT, Golding JB, Wilkes MA (2011) The effect of postharvest 1-MCP treatment and storage atmosphere on 'Cripps Pink' apple phenolics and antioxidant activity. Food Chem, 127, 1249-1256

상세보기
Both V, Brackmann A, Thewes FR, Ferreira DdeF, Wagner R (2014) Effect of storage under extremely low oxygen on the volatile composition of 'Royal Gala' apples. Food Chem, 156, 50-57

상세보기
Lee JW, Kim SH, Hong SI, Jeong MC, Park HW, Kim DM (2003) Internal and external quality of Fuji apples. Korean J Food Preserv, 10, 47-53
Park HW, Ryu NH (2013) Freshness of 'Fuji' apples packed MA film treated with acid and anti-fogging agents. Korean J Packaging Sci Technol, 19, 43-50
Zhu Z, Liu R, Li B, Tian S (2013) Characterisation of genes encoding key enzymes involved in sugar metabolism of apple fruit in controlled atmosphere storage. Food Chem, 141, 3323-3328

상세보기
Lim BS, Oh SY, Lee JW, Hwang YS (2007) Influence of 1-methylcyclopropene treatment time on the fruit quality in the 'Fuji' apple (Malus domestica). Korean J Hort Sci Technol, 25, 191-195
Cao J, Zhang H, Yang Q, Ren R (2013) Efficacy of Pichia caribbica in controlling blue mold rot and patulin degradation in apples. Int J Food Microbiol, 162, 167-173

상세보기
Costa F, Cappellin L, Fontanari M, Longhi S, Guerra W, Magnago P, Gasperi F, Biasioli F (2012) Texture dynamics during postharvest cold storage ripening in apple (Malus $\times$ domestica Borkh.). Postharvest Biol Technol, 69, 54-63

상세보기
Toivonen PMA, Hampson CR (2014) Relationship of IAD index to internal quality attributes of apples treated with 1-methylcyclopropene and stored in air or controlled atmospheres. Postharvest Biol Technol, 91, 90-95

상세보기
Janisiewicz WJ, Saftner RA, Conway WS, Yoder KS (2008) Control of blue mold decay of apple during commercial controlled atmosphere storage with yeast antagonists and sodium bicarbonate. Postharvest Biol Technol, 49, 374-378

상세보기
Gwanpua SG, Verlinden BE, Hertog MLATM, Bulens I, Van de Poel B, Van Impe J, Nicolai BM, Geeraerd AH (2012) Kinetic modeling of firmness breakdown in 'Braeburn' apples stored under different controlled atmosphere conditions. Postharvest Biol Technol, 67, 68-74

상세보기
Kweon HJ, Choi DG, Lee JW, Jung HY, Choung MG, Kang IK (2013) Effects of delayed CA treatment on fruit quality of 'Fuji' apples during storage. Protected Hort Plant Fac, 22, 202-208

원문보기 상세보기
Saftner RA, Abbort JA, Conway WS, Barden CL, Vinyard BT (2002) Instrumental and sensory quality characteristics of 'Gala' apples in response to prestorage heat, controlled atmosphere, and air storage. J Amer Soc Hort Sci, 127, 1006-1012
Park YM, Park HG, Lim BS (2011) Analysis of postharvest 1-MCP treatment and CA storage effects on quality changes of 'Fuji' apples during export simulation. Korean J Hort Sci Technol, 29, 224-231
Lumpkin C, Fellman JK, Rudell DR, Mattheis JP (2015) 'Fuji' apple (Malus domestica Borkh.) volatile production during high $pCO_2$ controlled atmosphere storage. Postharvest Biol Technol, 100, 234-243

상세보기
Volz RK, Biasi WV, Grant JA, Mitcham EJ (1998) Prediction of controlled atmosphere-induced flesh browning in ‘Fuji' apple. Postharvest Biol Technol, 13, 97-107

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Jung SK, Watkins CB (2011) Involvement of ethylene in browning development of controlled atmospherestored ‘Empire' apple fruit. Postharvest Biol Technol, 59, 219-226

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Watkins CB, Nock JF (2012) Rapid 1-methylcyclopropane (1-MCP) treatment and delayed controlled atmosphere storage of apples. Postharvest Biol Technol, 69, 24-31

상세보기
Kweon KH, Kim JH, Jeong JW (2008) Characteristics maintenance internal temperature of apple and portable low-temperature container by using phase change materials. Korean J Food Preserv, 15, 15-20
Watkins CB, Nock JF, Whitaker BD (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 Technol, 19, 17-32

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Park YM, Yoon TM, Hwang MG (2005) Analysis of storage method and marketing temperature effects on the storage potential of mid-season apple cultivar 'Hongwol'. Korean J Hort Sci Technol, 23, 49-55
Roth E, Berna A, Beullens K, Yarramraju S, Lammertyn J, Schenk A, Nicolai B (2007) Postharvest quality of integrated and organically produced apple fruit. Postharvest Biol Technol, 45, 11-19

상세보기
Park YM, Choi JS (2001) Instrumental and sensory analysis of fruit quality in relation to storability of 'Fuji' apples. Food Sci Biotechnol, 10, 488-492

상세보기
Yoo J, Kim DH, Lee J, Choi DG, Han JS, Kwon SI, Kweon HJ, Kang IK (2013) Effect of preharvest sprayable 1-methylcyclopropene (1-MCP) treatment on fruit quality attributes in cold stored 'Gamhong' apples. Protected Hort Plant Fac, 22, 279-283

원문보기 상세보기
Sagong DH, Kweon HJ, Song YY, Park MY, Kang SB, Yoon TM (2013) Fruit quality and storability by harvest time at 'Fuji'/M.9 apple orchard located in the area with a high air temperature during the fall season. Korean J Hort Sci Technol, 31, 437-446

원문보기 상세보기
Koh HY, Park MH, Shin DH, Min BY (1984) Prediction of weigh losses and quality changes in long storage of apples. J Korean Agr Chem Soc, 27, 146-150
Burmeister DM, Dilley DR (1995) A 'scald-like' controlled atmosphere storage disorder of Empire apples-a chilling injury induced by $CO_2$ . Postharvest Biol Technol, 6, 1-7

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Lee J, Mattheis JP, Rudell DR (2012) Antioxidant treatment alters metabolism associated with internal browning in ‘Braeburn' apples during controlled atmosphere storage. Postharvest Biol Technol, 68, 32-42

상세보기
Argenta L, Fan X, Mattheis J (2000) Delaying establishment of controlled atmosphere or $CO_2$ exposure reduces 'Fuji' apple $CO_2$ injury without excessive fruit quality loss. Postharvest Biol Technol, 20, 221-229

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Wang Z, Kosittrakun M, Dilley DR (2000) Temperature and atmosphere regimens to control a $CO_2$ -linked disorder of 'Empire' apples. Postharvest Biol Technol, 18, 183-189

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Chung DS, Hong YP, Lee Y (2006) Effects of modified atmosphere film packaging application and controlled atmosphere storage on changes of quality characteristics in 'Hongro' and 'Gamhong' apples. Korean J Hort Sci Technol, 24, 48-55
Park YM, Kim HS, Kim TW, Kim TH, Park YJ (2015) Optimized controlled atmosphere regimen for storage for fresh fischer's ligularia (Ligularia fischeri Turcz.) leaves. Korean J Hort Sci Technol, 33, 375-382

원문보기 상세보기
Watkins CB (2000) Responses of horticultural commodities to high carbon dioxide as related to modified atmosphere packaging. HortTechnology, 10, 501-506

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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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