[국내논문]비파괴적인 경도 측정을 통한 저온저장 토마토(티와이250)의 감모율 예측 Prediction of weight loss of low temperature storage tomato (Tiwai 250) by non-destructive firmness measurement원문보기
본 연구에서는 토마토를 일정한 기간(15일) 동안 저장하여 토마토의 품질인자인 감모율, 색상과 경도를 분석하고 비 파괴적 방법으로 토마토 경도를 측정한 결과로 경도와 감모율 사이의 상관관계를 분석하고 선형회귀모델을 도출하여 토마토 품질을 예측하고자 하였다. 그린하우스에서 재배된 '티와이250'품종을 수확한 후 일반 과실 종이 박스에 포장한 후 설정환경이 $10^{\circ}C$, 90%RH인 항온항습챔버에 저장하여 3일 간격으로 경도, 무게와 색상 변화를 조사하였다. 15일간 저장 중 감모율은 저장기간이 증가함에 따라 증가하나 1.1% 정도에 머물러 단순히 감모율 인자로만 판단했을 때 토마토의 신선도 품질에 영향 끼치는 수준은 아니다. 색상변화 중 명도와 색조 각은 저장기간의 증가에 따라 감소하는 경향을, a/b와 ${\Delta}E$는 증가하는 경향을 나타냈었고 일원분산분석결과를 볼 때 유의한 수준이었다(p<0.001). 경도는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며 저장 15일차에는 경도감소율이 40% 이상인 것으로 나타났다. 그리고 비 파괴방법으로 측정한 경도 값과 감모율 사이의 상관관계를 분석하여 선형회귀모델 $WL=-0.0241{\times}F+1.5213$을 하였으며 모델의 추정치 오차는 ${\pm}0.231$이었다. 이러한 결과에 비추어볼 때 수확 후 일정한 저장환경에서 비파괴적인 경도 측정을 통해 감모율을 추정하고 신선도를 판단하는 지표고 사용하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 토마토를 일정한 기간(15일) 동안 저장하여 토마토의 품질인자인 감모율, 색상과 경도를 분석하고 비 파괴적 방법으로 토마토 경도를 측정한 결과로 경도와 감모율 사이의 상관관계를 분석하고 선형회귀모델을 도출하여 토마토 품질을 예측하고자 하였다. 그린하우스에서 재배된 '티와이250'품종을 수확한 후 일반 과실 종이 박스에 포장한 후 설정환경이 $10^{\circ}C$, 90%RH인 항온항습챔버에 저장하여 3일 간격으로 경도, 무게와 색상 변화를 조사하였다. 15일간 저장 중 감모율은 저장기간이 증가함에 따라 증가하나 1.1% 정도에 머물러 단순히 감모율 인자로만 판단했을 때 토마토의 신선도 품질에 영향 끼치는 수준은 아니다. 색상변화 중 명도와 색조 각은 저장기간의 증가에 따라 감소하는 경향을, a/b와 ${\Delta}E$는 증가하는 경향을 나타냈었고 일원분산분석결과를 볼 때 유의한 수준이었다(p<0.001). 경도는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며 저장 15일차에는 경도감소율이 40% 이상인 것으로 나타났다. 그리고 비 파괴방법으로 측정한 경도 값과 감모율 사이의 상관관계를 분석하여 선형회귀모델 $WL=-0.0241{\times}F+1.5213$을 하였으며 모델의 추정치 오차는 ${\pm}0.231$이었다. 이러한 결과에 비추어볼 때 수확 후 일정한 저장환경에서 비파괴적인 경도 측정을 통해 감모율을 추정하고 신선도를 판단하는 지표고 사용하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.
This study was conducted to investigate the weight loss, firmness, external color and vitamin C (VC) content of tomatoes (Lycopersicon esculentum) using non-destructive method to measure identical tomato samples during 15 days storage at low temperature and high humidity. Tomatoes were harvested at ...
This study was conducted to investigate the weight loss, firmness, external color and vitamin C (VC) content of tomatoes (Lycopersicon esculentum) using non-destructive method to measure identical tomato samples during 15 days storage at low temperature and high humidity. Tomatoes were harvested at the light red stage, sorted, box packed and then stored in thermo-hygrostat ($10{\pm}1^{\circ}C$, $90{\pm}10%RH$). The quality changes in weight loss, firmness and external color were measured every 3 day interval. Weight loss was increased by $1.13{\pm}0.15%$, but it may not be considered to affect quality. Surface color of fruit was changed, especially in lightness and hue angle value. The color values were analyzed by analysis of variance (ANOVA), and the results were significant (p<0.001). Firmness of fruit declined during storage, but it did not decrease in direct proportion. On the storage of day 15, firmness was decreased to 40% of initial state. At last, all the experiment data are summarized and the relationship between firmness and weight loss is analyzed to construct a linear regression mathematical model that can predict the weight loss with the firmness value measured by non-destructive method. This research result could be useful in helping tomato exporters and suppliers to get real-time quality factor by using proposed method and regression model.
This study was conducted to investigate the weight loss, firmness, external color and vitamin C (VC) content of tomatoes (Lycopersicon esculentum) using non-destructive method to measure identical tomato samples during 15 days storage at low temperature and high humidity. Tomatoes were harvested at the light red stage, sorted, box packed and then stored in thermo-hygrostat ($10{\pm}1^{\circ}C$, $90{\pm}10%RH$). The quality changes in weight loss, firmness and external color were measured every 3 day interval. Weight loss was increased by $1.13{\pm}0.15%$, but it may not be considered to affect quality. Surface color of fruit was changed, especially in lightness and hue angle value. The color values were analyzed by analysis of variance (ANOVA), and the results were significant (p<0.001). Firmness of fruit declined during storage, but it did not decrease in direct proportion. On the storage of day 15, firmness was decreased to 40% of initial state. At last, all the experiment data are summarized and the relationship between firmness and weight loss is analyzed to construct a linear regression mathematical model that can predict the weight loss with the firmness value measured by non-destructive method. This research result could be useful in helping tomato exporters and suppliers to get real-time quality factor by using proposed method and regression model.
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문제 정의
비타민C(VC)는 맛에 큰 기여를 하지 않지만 토마토의 VC 함유량은 다른 야채보다 월등히 높은 것으로 알려져 있다. 완숙단계 수확한 토마토의 저장기간 별 당도 변화 결과를 볼 때 대부분 큰 변화가 없으므로(3) 본 연구에서는 색상, 감모율, 경도와 내부에 많이 함유되고 있는 VC의 품질변화에 관하여 연구하였다. 저장환경의 설정에 있어 일반적으로 저장온도가 높을수록 농산물의 호흡속도가 증가하고 품질이 빠르게 나빠지므로 저장력 향상을 위해서는 저온유지가 필수적이다.
토마토의 일반적인 저장조건은 저장온도 8-10℃ 상대습도 90-95%에서 4-7일간 저장 가능한 것으로 보고되고 있다(10). 따라서 본 연구에서는 일정하게 온도와 습도(10℃, 90%RH)를 유지한 환경에서 15일간 저장하여 동일한 품종과 동일한 시료에 대해 신선도 품질인자의 변화를 분석하고 품질인자 사이의 관계를 분석하여 토마토 감모율 모델을 제안하고자 하였다.
본 연구에서는 토마토를 일정한 기간(15일) 동안 저장하여 토마토의 품질인자인 감모율, 색상과 경도를 분석하고 비 파괴적 방법으로 토마토 경도를 측정한 결과로 경도와 감모율 사이의 상관관계를 분석하고 선형회귀모델을 도출하여 토마토 품질을 예측하고자 하였다. 그린하우스에서 재배된 ‘티와이250’품종을 수확한 후 일반 과실 종이 박스에 포장한 후 설정환경이 10℃, 90%RH인 항온항습챔버에 저장하여 3일 간격으로 경도, 무게와 색상 변화를 조사하였다.
, Korea)에 수확직후부터 15일간 저장하였다. 수확당일 및 저장 3일, 6일, 9일,12일과 15일 같은 시간 같은 실험 조건에서 동일한 토마토 시료 30개에 대해 무게, 색상과 경도를 측정하고 기록하였다.
저장 전 각각의 토마토 중량을 측정하고 저장기간 별 품질분석, 당일 각 시료의 중량을 측정하고 아래의 식에 따라 개별 시료의 감모율(WL)을 계산하였다.
색도는 명도(lightness)를 나타내는 L 값, 적색도(redness)를 나타내는 a 값과 황색도(yellowness)를 나타내는 b 값을 측정하였다. 저장 전후의 색도 변화와 추세를 보여주기 위하여 각 시료와 저장일의 명도, 적색도와 황색도의 변화량을 분석하였다. 적색도와 황색도의 적 a/b를 계산하고 다음의 식 (A), (B), (C)에 각 시료의 색차값(ΔE), 색의 채도(chroma)와 색조 각(hue angle)을 구하였다.
무게 측정과 색상 측정이 끝난 30개의 토마토에 대하여 적도면 3곳에 대하여 비 파괴적 경도계로(HPE ll Fff digital model, Germany) 3반복 측정하였다. 본 실험에 사용된 경도계는 측정범위가 0부터 12.
실험에 사용한 비파괴 경도계는 신뢰도 평가를 위하여 측정값과 파괴적 측정방법으로 결정한 경도를 비교하여 상관성을 분석하였다. 파괴적 방법으로 측정한 조직감은 토마토의 외피를 2 mm 두께로 제거하고 과일 경도계(fruit pressure tester, FT 327 model, Italy)의 직경 11.3 mm 반구형 밑면인 원통형 프로브(11)를 이용하여 토마토의 조직감을 측정하였다. 측정의 매개변수와 검정 기준을 Table 1과 같았다.
비 파괴적으로 측정한 토마토 과실 개체의 경도 값과 감모율에 대한 상관성을 선형적으로 분석하였다. 선형회귀분석을 통하여 독립변수가 토마토 표면의 경도, 종속변수가 감모율인 선형 함수식을 도출하였다.
비 파괴적으로 측정한 토마토 과실 개체의 경도 값과 감모율에 대한 상관성을 선형적으로 분석하였다. 선형회귀분석을 통하여 독립변수가 토마토 표면의 경도, 종속변수가 감모율인 선형 함수식을 도출하였다. 상관계수와 추정치의 표준오차(standard error of estimate)를 통화여 수학모형의 감모율 예측능력과 타당성을 검토하였다.
선형회귀분석을 통하여 독립변수가 토마토 표면의 경도, 종속변수가 감모율인 선형 함수식을 도출하였다. 상관계수와 추정치의 표준오차(standard error of estimate)를 통화여 수학모형의 감모율 예측능력과 타당성을 검토하였다.
수확된 토마토의 저장기간에 따른 색 변화를 관찰하였다. L 값의 경우 저장기간에 따라 감소하는 경향을 나타냈으나 저장 3일까지의 변화량이 컸고 이후 변화량이 감소하였다(Table 2).
내부품질인자와 외부품질인자 사이 낮은 상관관계를 볼 수 있다. 그리하여 상관관계 결과가 제일 높은 경도와 감모율 사이의 관계의 수학적 모델을 도출하였다.
그린하우스에서 재배된 ‘티와이250’품종을 수확한 후 일반 과실 종이 박스에 포장한 후 설정환경이 10℃, 90%RH인 항온항습챔버에 저장하여 3일 간격으로 경도, 무게와 색상 변화를 조사하였다.
대상 데이터
그리하여 실험에 사용된 시료는 경기도 일대에서 재배한 아시아종 ‘티와이250’품종을 2016년 10월에 생산된 토마토를 수확당일 구입하여, 결함 없는 200 g 내외의 중과를 선별한 후 포장하여 저장 실험에 사용하였다.
데이터처리
토마토의 색도 변화는 색차계(CR-400, Minolta, Osaka, Japan)을 이용하여 표준 백색판(L=96.3, a=0.57, b=0.89)으로 보정한 후 30개의 시료에 대하여 적도 부위의 3점에 대하여 각각 3회 이상 반복 측정한 수 평균값으로 나타내었다. 색도는 명도(lightness)를 나타내는 L 값, 적색도(redness)를 나타내는 a 값과 황색도(yellowness)를 나타내는 b 값을 측정하였다.
실험에 사용한 비파괴 경도계는 신뢰도 평가를 위하여 측정값과 파괴적 측정방법으로 결정한 경도를 비교하여 상관성을 분석하였다. 파괴적 방법으로 측정한 조직감은 토마토의 외피를 2 mm 두께로 제거하고 과일 경도계(fruit pressure tester, FT 327 model, Italy)의 직경 11.
모든 분석 결과는 시료 당 3회 반복 실험과 30개 시료의 결과로부터 평균값과 표준편차로 나타내었으며 통계분석은 IBM SPSS Statistics(20, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 ANOVA test와 Duncan’s multiple range test를 통해서 시료 저장 기간별 유의적 차이(p<0.001)를 검정하였다.
성능/효과
수확일로부터 저장기간 15일 때 색상차이ΔE는 증가하는 추세를 보여주고 저장기간 15일 때 평균 2.70인 것을 확인할 수 있다.
일원배치분산부석(One-way ANOVA) 결과를 볼 때 L, a/b, ΔE와 색조 각은 저장기간에 따른 유의(p<0.001)한결과를 보여주었다.
91)을 가지고 있어 비 파괴적 방법 경도계로 일정한 기간에 동일한 토마토 시료에 대한 경도변화 추정이 가능하다. 비 파괴적 방법으로 동일한 토마토에 대해 경도 측정한 결과 저장 기간이 길수록 연화정도가 심화되는 결과를 나타내었으나 경도의 감소가 일정하지 않았다(Fig. 2). 저장기간이 9일인 경우 경도 감소율이 저장기간이 6일 때와 거의 비슷하여 경도유지가 잘 되었다고 볼 수 있지만 저장기간 12일 15일에는 또다시 경도 감소 추세를 보였다.
색상변화 중 명도와 색조 각은 저장기간의 증가에 따라 감소하는 경향을, a/b와 ΔE는 증가하는 경향을 나타냈었고 일원분산분석결과를 볼 때 유의한 수준이었다(p<0.001).
001). 경도는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며 저장 15일차에는 경도감소율이 40% 이상인 것으로 나타났다. 그리고 비 파괴방법으로 측정한 경도값과 감모율 사이의 상관관계를 분석하여 선형회귀모델WL=-0.
231이었다. 이러한 결과에 비추어볼 때 수확 후 일정한 저장환경에서 비파괴적인 경도 측정을 통해 감모율을 추정하고 신선도를 판단하는 지표고 사용하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토마토는 어떤 과채류인가?
토마토(Lycopersicon esculentum)는 라이코펜, 페놀화합물, β-카로틴, 비타민 C, 비타민 E가 및 식이섬유가 풍부한 과채류로서 식생활의 다양화에 따라서 가정소비도 서서히 증가하고, 시장에서도 신선편이 제품으로의 생산 및 소비가 증가하고 있다(1).
토마토의 단맛은 어떤 것과 관련이 있는가?
토마토에 대한 소비자 기호도는 주로 맛, 외관, 색, 조직감에 의해 결정된다(7,8). 토마토의 단맛은 환원당이나 가용성 고형분 함량과 높은 상관성을 보이고 신맛은 주로 citric acid 함량과 관련되어 있다고 알려져 있다(9). 비타민C(VC)는 맛에 큰 기여를 하지 않지만 토마토의 VC 함유량은 다른 야채보다 월등히 높은 것으로 알려져 있다.
티와이250의 과피색은?
아시아종 ‘티와이250’은 한 화방에 4-6과 정도 수확이 가능하며 생산성이 높다. 뿐만 아니라 과피색은 선명한 붉은색이며 과육이 단단하고 상품성이 높다. 그리하여 실험에 사용된 시료는 경기도 일대에서 재배한 아시아종 ‘티와이250’품종을 2016년 10월에 생산된 토마토를 수확당일 구입하여, 결함 없는 200 g 내외의 중과를 선별한 후 포장하여 저장 실험에 사용하였다.
참고문헌 (15)
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