딸기 '설향' 품종의 MAP 및 ethyl pyruvate 처리의 유통기한 연장 효과 연구 Effects of modified atmosphere packaging (MAP) and vaporized ethyl pyruvate (EP) treatment for the shelf life of 'Seolhyang' strawberries원문보기
본 연구에서는 수분투과도가 높은 PA 필름과 낮은 LDPE 필름을 이용한 MAP의 감모율 및 곰팡이 발생률 차이, EP훈증 처리구와 미처리구의 곰팡이 발생률 차이를 분석하고자 하였고, MAP의 경우 active와 passive 기체조성을 하여 그 효과 차이를 알아보고자 하였다. PA 필름과 LDPE 필름 포장시 감모율의 차이는 통계적으로 차이가 없는 수준으로 LDPE가 낮았으나, LDPE 필름 내부에서 결로가 발생하여 수출 포장에서는 박스 젖음을 최소화 할 수 있는 PA 필름이 적정함을 확인하였다. 감모율이 높을 경우 당도와 산도가 높게 나타나기 때문에 MAP 대비 대조구에서 당도와 산도가 약간 높게 측정되었다. 초기 $CO_2$ 농도를 20%이상으로 active MAP 처리시 경도가 높게 유지되는 효과가 있으므로, passive MAP보다 유통에 유리할 것이라 판단된다. 딸기의 저장 중 발생한 곰팡이는 대부분 잿빛곰팡이병원균인 B. cinerea임을 배양을 통한 포자의 형상으로 확인하였으며, MAP에서는 기체조성이 호기성인 곰팡이의 성장을 방해하여 딸기 내부로만 균사가 자라는 것을 확인하였다. EP 처리도 딸기 외부의 균사 성장을 억제할 뿐 내부의 성장을 막지는 못하기 때문에, EP처리 없이 MA 포장만 사용할 경우와 차이가 없음을 확인하였다. 대조구 및 MA 저장 딸기의 곰팡이 균사는 손자국에서 시작되는 것을 확인하였으며, 수확과 선별시 수확하는 딸기가 B. cinerea 포자에 오염되지 않도록 주의한다면, 곰팡이 발생을 더욱 억제할 수 있으리라 예상된다. 이러한 결과에 비추어볼 때 감모율을 낮추고, 경도를 높게 유지하며, 결로와 곰팡이 발생도 억제할 수 있는 PA 필름을 이용한 active MA가 딸기의 유통에서 최적의 포장방법이라 판단된다.
본 연구에서는 수분투과도가 높은 PA 필름과 낮은 LDPE 필름을 이용한 MAP의 감모율 및 곰팡이 발생률 차이, EP훈증 처리구와 미처리구의 곰팡이 발생률 차이를 분석하고자 하였고, MAP의 경우 active와 passive 기체조성을 하여 그 효과 차이를 알아보고자 하였다. PA 필름과 LDPE 필름 포장시 감모율의 차이는 통계적으로 차이가 없는 수준으로 LDPE가 낮았으나, LDPE 필름 내부에서 결로가 발생하여 수출 포장에서는 박스 젖음을 최소화 할 수 있는 PA 필름이 적정함을 확인하였다. 감모율이 높을 경우 당도와 산도가 높게 나타나기 때문에 MAP 대비 대조구에서 당도와 산도가 약간 높게 측정되었다. 초기 $CO_2$ 농도를 20%이상으로 active MAP 처리시 경도가 높게 유지되는 효과가 있으므로, passive MAP보다 유통에 유리할 것이라 판단된다. 딸기의 저장 중 발생한 곰팡이는 대부분 잿빛곰팡이병원균인 B. cinerea임을 배양을 통한 포자의 형상으로 확인하였으며, MAP에서는 기체조성이 호기성인 곰팡이의 성장을 방해하여 딸기 내부로만 균사가 자라는 것을 확인하였다. EP 처리도 딸기 외부의 균사 성장을 억제할 뿐 내부의 성장을 막지는 못하기 때문에, EP처리 없이 MA 포장만 사용할 경우와 차이가 없음을 확인하였다. 대조구 및 MA 저장 딸기의 곰팡이 균사는 손자국에서 시작되는 것을 확인하였으며, 수확과 선별시 수확하는 딸기가 B. cinerea 포자에 오염되지 않도록 주의한다면, 곰팡이 발생을 더욱 억제할 수 있으리라 예상된다. 이러한 결과에 비추어볼 때 감모율을 낮추고, 경도를 높게 유지하며, 결로와 곰팡이 발생도 억제할 수 있는 PA 필름을 이용한 active MA가 딸기의 유통에서 최적의 포장방법이라 판단된다.
We have studied the technology to extend the storage period of 'Seolhyang' strawberries using modified atmosphere package (MAP) and ethyl pyruvate (EP) treatment for domestic distribution and export. The selected ripe strawberries harvested on December 28, 2016 at the Sancheong farmhouse were transp...
We have studied the technology to extend the storage period of 'Seolhyang' strawberries using modified atmosphere package (MAP) and ethyl pyruvate (EP) treatment for domestic distribution and export. The selected ripe strawberries harvested on December 28, 2016 at the Sancheong farmhouse were transported to the laboratory for 2 h and tested. After a day's precooling at $4^{\circ}C$, the strawberries were divided into seven experimental groups. These groups were control, active MAP using low density polyethylene (LDPE), active MAP using polyamide (PA), active MAP using PA with EP treatment, passive MAP using LDPE, passive MAP using PA and passive MAP using PA with EP treatment. Quality analysis was carried out every 4 days during the storage period of 16 days. During the storage period of 16 days, MAP decreased from 3.5% to less than 1.1% in weight loss ratio compared with control, and decreased from 36% to less than 7% in fungal incidence. In the case of fungi in the EP treatment group, hyphae did not grow on the outside of the strawberry but grew to the inside. This tendency was similar to that in the low oxygen and high carbon dioxide environment of the MAP, the mycelium of the fungus did not grow outside of the strawberry. Fungi are the biggest problem in the distribution and export of strawberries, and these results suggest that MAP alone could inhibit mold and increase shelf life.
We have studied the technology to extend the storage period of 'Seolhyang' strawberries using modified atmosphere package (MAP) and ethyl pyruvate (EP) treatment for domestic distribution and export. The selected ripe strawberries harvested on December 28, 2016 at the Sancheong farmhouse were transported to the laboratory for 2 h and tested. After a day's precooling at $4^{\circ}C$, the strawberries were divided into seven experimental groups. These groups were control, active MAP using low density polyethylene (LDPE), active MAP using polyamide (PA), active MAP using PA with EP treatment, passive MAP using LDPE, passive MAP using PA and passive MAP using PA with EP treatment. Quality analysis was carried out every 4 days during the storage period of 16 days. During the storage period of 16 days, MAP decreased from 3.5% to less than 1.1% in weight loss ratio compared with control, and decreased from 36% to less than 7% in fungal incidence. In the case of fungi in the EP treatment group, hyphae did not grow on the outside of the strawberry but grew to the inside. This tendency was similar to that in the low oxygen and high carbon dioxide environment of the MAP, the mycelium of the fungus did not grow outside of the strawberry. Fungi are the biggest problem in the distribution and export of strawberries, and these results suggest that MAP alone could inhibit mold and increase shelf life.
이러한 종이박스포장을 파렛트 단위로 MAP 처리할 경우 필름 내부 결로는 박스의 강도를 약하게 만들어서 무너지게 만드는 문제가 있으며, 수분투과도가 높은 polyamide 6(PA), polylactic acid(PLA) 필름을 이용할 경우 MAP 내부의 결로를 줄일 수 있었다는 연구결과가 있지만(13), 일반적인 low density polyethylene(LDPE) 필름을 이용할 경우와 비교하여 감모율이 어떻게 달라지는지 비교할 필요가 있다. 본 연구에서는 수분투과도가 높은 PA 필름과 낮은 LDPE 필름을 이용한 MAP의 감모율 및 곰팡이 발생률 차이, EP훈증 처리구와 미처리구의 곰팡이 발생률 차이를 분석하고자 하였고, MAP의 경우 active와 passive 기체조성을 하여 그 효과 차이를 알아보고자 하였다. 또한 상기 여섯 가지 처리구과 저온 저장한 대조구와의 품질차이를 비교하여, 경제적으로 곰팡이를 억제할 수 있는 딸기의 포장방식을 제시하고, 향후 파렛트 단위 MAP에 활용하고자 한다.
본 연구에서는 수분투과도가 높은 PA 필름과 낮은 LDPE 필름을 이용한 MAP의 감모율 및 곰팡이 발생률 차이, EP훈증 처리구와 미처리구의 곰팡이 발생률 차이를 분석하고자 하였고, MAP의 경우 active와 passive 기체조성을 하여 그 효과 차이를 알아보고자 하였다. 또한 상기 여섯 가지 처리구과 저온 저장한 대조구와의 품질차이를 비교하여, 경제적으로 곰팡이를 억제할 수 있는 딸기의 포장방식을 제시하고, 향후 파렛트 단위 MAP에 활용하고자 한다.
제안 방법
초기에 기체농도를 변화시키지 않는 passive MA 방법은 active MA보다 포장이 쉽지만, 저장초기부터 곰팡이를 억제하기는 어렵다. Active MA와 비교하여 passive MA에서의 곰팡이 발생정도의 차이를 비교하고자 LDPE와 PA 필름으로 포장하여 실험하였고, passive MA환경에서 EP처리를 통한 곰팡이 억제효과에 차이가 있는지를 확인하고자 하였다. passive MA의 초기 기체조성은 대기의 기체조성인 20.
1%, Dansensor, Ringsted, Denmark)를 이용하여 조성하였다. 결로 방지를 위해 수분 투과도가 높은 필름을 사용할 경우 감모율에 대한 영향을 확인하고자 일반적인 LDPE 필름(두께 0.1 mm)과 이보다 수분투과도가 약 100배 높은(15) PA 필름(두께 0.015 mm)을 이용하여 비교 실험하였다. 외국의 경우 EP 처리를 밀폐박스에서 실험하였는데(7), 박스 내부의 기체조성에 대한 언급이 없어서, 본 실험에서는 PA 필름을 이용한 최적의 MAP와 이러한 MAP 내부에 EP 훈증처리를 할 경우를 비교 하여 곰팡이 생장을 더욱 억제할 수 있는지 비교하였다.
015 mm)을 이용하여 비교 실험하였다. 외국의 경우 EP 처리를 밀폐박스에서 실험하였는데(7), 박스 내부의 기체조성에 대한 언급이 없어서, 본 실험에서는 PA 필름을 이용한 최적의 MAP와 이러한 MAP 내부에 EP 훈증처리를 할 경우를 비교 하여 곰팡이 생장을 더욱 억제할 수 있는지 비교하였다. EP처리의 경우 딸기 2 kg 수출용박스 2개를 포장한 필름(약 20 L air) 내부에 위치한 실험용 티슈에 EP 4 mL를 주사기로 흡수시켜서 자연적으로 증발하도록 처리하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 시료는 경남 산청의 딸기수출 농업회 사법인 ㈜조이팜으로부터 2016년 12월28일 착색도 85%정도인 상태를 수확한 ‘설향’ 딸기(Fragaria×ananassa Duch.) 2kg 단위 58박스를 무진동차량을 이용하여 운송거리 2시간인 전북 전주에 위치한 실험실로 납품받아 사용하였다.
데이터처리
모든 분석결과는 실험구당 3회 반복이상 실험한 결과로부터 평균값과 표준편차로 나타내었으며 통계분석은 IBM SPSS Statistics(24, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 ANOVA test와 Duncan’s multiple range test를 통해서 시료 간 유의적 차이(p<0.05)를 검정하였다.
성능/효과
cinerea 균사가 관찰되었다(Fig 6B). 따라서 이러한 곰팡이는 수확이나 선별시 발생한 손자국으로부터 시작되었다고 판단되어지며, 수확과 선별시 장갑위에 1회용 비닐장갑을 착용하여 수확하는 딸기가 B. cinerea 포자에 오염되지 않도록 주의한다면, MAP 처리만으로도 곰팡이 발생을 억제할 것으로 판단된다. ;
저장 중 숙성이 진행될 경우 L 값은 줄어들고, a 값은 증가하며, b 값은 감소하는 경향을 나타낼 것이고 이러한 경향성은 각각의 실험구에서 대체적으로 비슷하게 나타났다. 본 실험에서 사용된 딸기는 85% 숙도를 수작업으로 선별된 것이기 때문에, 선별자 마다 차이가 있을 수 있어서 일부 경향성에서 벗어난 값들이 측정되었지만, 적색도 a 값을 보면 active MAP의 경우가 passive MAP나 저온저장 대비 대체로 낮은 값을 유지하여숙성을 지연하는 효과가 있다고 판단된다.
초기의 가용성 고형분과 이온수가 유지된다고 가정할 때 감모율이 클 경우 더 높은 값을가지게 될 것이라 생각할 수 있으며, 곰팡이가 증가할 경우당분을 흡수 분해하여 급격하게 당도가 낮아질 것으로 예상할 수 있다. 하지만 곰팡이가 발생한 것은 제외하고 착즙하였기 때문에 측정값에서는 대조구의 가용성 고형분과 산도가 MAP 처리군보다 약간 높게 나타났다. 이러한 결과는 Nielsen과 Leufven(8)의 결과에서도 무처리 저온저장의 가용성 고형분과 산도가 MAP 처리구보다 높게 나타난 것과 일치한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
딸기 설향 품종이 가진 문제점은?
2% 재배되었지만, 이마저도 경남 산청을 중심으로 ‘설향’으로의 수출 품종 전환이 이루어지고 있어서 점점 더 줄어들 예정이다. 하지만, ‘매향’에 비해 ‘설향’이 잿빛곰팡이병에 취약하다고 알려져 있으며(1), 딸기 수출시 곰팡이 관련 클레임이 많이 발생하고 있어서향’의 수출을 늘리기 위해서는 곰팡이를 억제할 수 있는 별도의 기술이 필요한 실정이다.
딸기의 유통기한을 늘리기 위해 사용한 방법에는 무엇이 있는가?
유통기한이 짧은 딸기의 특성상 그 유통기한을 늘리기 위한 연구가 다양하게 수행되어 왔다. 빠른 물러짐을 막기 위한 수확 전 칼슘-키토산 처리(2)와 고농도 CO2 처리(3-5), 곰팡이 발생을 억제하기 위한 이산화염소수(6), ethyl pyruvate(EP) 훈증처리(7), 기체치환포장(8) 등의 연구가 있었다. 하지만, 고농도 CO2 처리 및 이산화염소수 처리의 경우 장시간 처리시 이취 와 탈색 등의 문제가 발생하므로 별도의 챔버에서 3시간 정도만 처리해야하는 불편함이 있다.
유통을 위해서 파렛트 단위의 MAP 처리가 필요한 이유는?
하지만, 고농도 CO2 처리 및 이산화염소수 처리의 경우 장시간 처리시 이취 와 탈색 등의 문제가 발생하므로 별도의 챔버에서 3시간 정도만 처리해야하는 불편함이 있다. 소포장 단위 기체조성포장(MAP, modified atmosphere package)의 경우 파렛트 단위로 쌓을 경우 필름이 중첩되어 내부에는 산소 없이 혐기성 호흡에 의해 변질되는 문제가 있기 때문에, 유통을 위해서는 파렛트 단위의 MAP 처리가 필요하며, 토마토의 경우 파렛트 단위 MAP 처리를 하였을때 곰팡이 발생을 억제하여 유통기간을 1.5배 연장한 연구결과가 있다(9).
참고문헌 (22)
Nam MH, Kim HS, Lee WK, Gleason ML, Kim HG (2011) Control efficacy of gray mold on strawberry fruits by timing of chemical and microbial fungicide applications. Kor J Hort Sci Technol, 29, 151-155
Ahn SE, Lee AY, Wang MH, Hwang YS (2014) Increase of strawberry fruit shelf-life through preharvest spray of calcium-chitosan and post-harvest treatment with high pressure $CO_2$ . Kor J Hort Sci Technol, 32, 636-644
Smith RB, Skog LJ (1992) Postharvest carbon dioxide treatment enhances firmness of several cultivars of strawberry. Hort Science, 27, 420-421
Hwang YS, Min JH, Kim DY, Kim JG, Huber DJ (2012) Potential mechanisms associated with strawbery fruit firmness increases mediated by elevated p $CO_2$ . Hortic Environ Biotechnol, 53, 41-48
Kim JG, Choi JW, Park MH (2016) Effect of different days of postharvest treatment and $CO_2$ concentrations on the quality of 'Seolhyang' strawberry during storage. Korean J Food Preserv, 23, 12-19
Park DS, Jeong CS (2015) Effect of $CO_2$ and $ClO_2$ gas pre-treatment for maintain shelf-life of summer strawberries. Kor J Hort Sci Technol, 33, 705-711
Bozkurt F, Tornuk F, Toker OS, Karasu S, Arici M, Durak MZ (2016) Effect of vaporized ethyl pyruvate as a novel preservation agent for control of postharvest quality and fungal damage of strawberry and cherry fruits. LWT-Food Sci Technol, 65, 1044-1049
Park JW, Kim JS, Park SH, Choi DS, Choi SR, Kim YH, Lee SJ, Park CW, Lee JS (2016) Development of pallet-scale modified atmosphere packaging for 'Tabor' tomatoes. Korean J Food Preserv, 23, 614-622
Durak MZ, Churey JJ, Gates M, Sacks GL, Worobo RW (2012) Decontamination of green onions and baby spinach by vaporized ethyl pyruvate. J Food Prot, 75, 1012-1022
Tornuk F, Durak MZ (2015) A novel method for fresh-cut decontamination: efficiency of vaporized ethyl pyruvate in reducing Staphylococcus aureus and Escherichia coli O157:H7 from fresh parsley. J Food Process Preserv, 39, 1518-1524
Lee SH, Yoon DW, Jung JY, Lee KJ, Kim SJ, Lee EJ, Kang EH, Jung KH,Lee SY, Lee SY, Kim JH, Shin C, Shim JJ, In KH, Yoo SH, Kang KH (2006) The effects of ethyl pyruvate on lipopolysaccharide-induced acute lung injury. Tuberculosis and Respiratory Diseases, 61, 374-383
Kim JS, Park JW, Park SH, Choi DS, Choi SR, Kim YH, Lee SJ Park CW, Lee JS, Cho BK (2016) Study of pallet scale modified atmosphere packaging films for reducing water condensation. J Biosystems Eng, 41, 98-107
Geysen S, Verlinden BE, Conesa A, Nicolai BM (2005) Modelling respiration of strawberry (cv. 'Elsanta') as a function of temperature, carbon dioxide, low and superatmospheric oxygen concentration. Information and Technology for Sustainable Fruit and Vegetable Production FRUTIC 05, September 12-16, Montpellier, France
Mangaraj S, Goswami TK, Mahajan PV (2009) Applications of plastic films for modified atmosphere packaging of fruits and vegetables: a review. Food Eng Rev, 1, 133-158
Belay ZA, Caleb OJ, Opara UL (2016) Modelling approaches for designing and evaluating the performance of modified atmosphere packaging (MAP) systems for fresh produce: a review. Food Packaging and Shelf life, 10, 1-15
Atkins P, de Paula J (2006) Physical Chemistry: thermodynamics, structure and change. 8th edition, WH Freeman, Oxford, UK, p 756
Salvador ML, Jaime P, Oria R (2002) Modelling of $O_2$ and $CO_2$ exchange dynamics in modified atmosphere packaging of burlat cherries. J Food Sci, 67, 231-235
Gross KC, Wang CY, Saltveit M (2016) The Commercial Storage of Fruit, Vegetables, and Florist and Nursery Stocks. USDA Agriculture Handbook number 66, Agriculture Research Service, Washington DC, USA, p 7-9
Pitt JI, Hocking AD (1997) Fungi and Food Spoilage 2nd ed, Blackie academic and professional, London, UK, p 80-81
Kim DR, Jeon CW, Kwak YS (2015) Studies on Botrytis cinerea density in packing shed and gray mold incidence following storage-temperature in exported strawberry. Korean J Pestic Sci, 19, 295-300
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.