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문제 정의
- 본 연구는 국내에서 생산된 아스파라거스의 수출용 대량 포장과 소포장 방법에 따른 4°C 저온저장 기간 중 품질 변화를 비교하기 위해 수행되었다.
제안 방법
- Changes of visual quality and off-odor score in asparagus treated with three different types of packages during 20 days of storage at 4°C(T1: 6kg Box, T2: 6kg Box + MAP, and T3: 100g + MAP).
- 감모율은 생체중을 포장 전, 후에 측정하여 중량 손실량을 백분율로 기록하였다. 포장 내 이산화탄소, 산소, 그리고 에틸렌 가스 농도는 적외선 센서(Checkmate, PBI, Denmark) 및 가스크로마토그래피(GC-2010, Shimadzu, Japan)를 사용하여 측정 하였다(Park 등, 2000).
- 모든 처리구는 상대 습도 85%로 4°C에서 20일간 저장하였다.
- 0ml를 각각 세균용(AC), 대장균용(EC), 곰팡이 용(YM) 건조배지필름(3M Microbiology products, USA)에 분주하여 일반세균은 35°C에서 72시간, 대장균은 35°C에서 24시간, 그리고 곰팡이는 25°C에서 72시간 배양하였다. 배양 후 자동균수 측정기(Petrifilm Plate Reader, 3M, USA)로 집락수(colony form unit: CFU)를 조사하였다(Lee 등, 2009).
- 시료 2g을 무균백(BPR-4590, Labplas, Canada)에 담아 멸균수 18ml를 가하여 3분 동안 균질화(Power, mixer, B&F KOREA, Korea) 한후, 시료0.2ml을최종1,000배희석하였 다.
- 아스파라거스의 경도는 화두 (순의 끝으로부터 5cm)와 줄기(수확 절단면으로부터 8cm)로 나누어 조사하였는데, 1.0m·s-1의 속도로 3.0mm 직경의 probe를 사용하여 Rheometer(Compac-100, Sun Scientific, Japan)로 측정하였다.
- 4M mannitol (C6H14O6) 25ml에 침지하여 회전교반기(SH30, FINEPCR, Korea) 100rpm에서 3시간 용출시켜 전기전도도(Electrical conductivity)를 EC 측정기(Cyberscan PC 300, Eutech instruments, Singapore)로 측정한 값과 2회의 냉각과 해동을 반복하여 측정한 값을 백분율로 표시하였다(Choi 등, 2013b). 저장 중 색차의 변화를 조사하였는데, 아스파라거스 순과 줄기의 Hue angle을 색차계(CR-400, Konica Miolta, Japan)로 측정하였다(Chang과 Kim. 2015).
- 감모율은 생체중을 포장 전, 후에 측정하여 중량 손실량을 백분율로 기록하였다. 포장 내 이산화탄소, 산소, 그리고 에틸렌 가스 농도는 적외선 센서(Checkmate, PBI, Denmark) 및 가스크로마토그래피(GC-2010, Shimadzu, Japan)를 사용하여 측정 하였다(Park 등, 2000). 아스파라거스의 경도는 화두 (순의 끝으로부터 5cm)와 줄기(수확 절단면으로부터 8cm)로 나누어 조사하였는데, 1.
- 희석액 1.0ml를 각각 세균용(AC), 대장균용(EC), 곰팡이 용(YM) 건조배지필름(3M Microbiology products, USA)에 분주하여 일반세균은 35°C에서 72시간, 대장균은 35°C에서 24시간, 그리고 곰팡이는 25°C에서 72시간 배양하였다.
대상 데이터
- PP(Polypropylene)필름을 레이저로 가공하여 10,000cc·m-2·day-1·atm-1의 산소 투과율을 갖는 OTR 필름(Dae Ryung Precision Packaging Industry Co., Ltd., Korea)을 100g 소포장과 6kg 상자에 MA packaging 처리하였으며, 수출에 적용하고 있는 상자는 polypropylene copolymer 수지를 압축 성형한 Danpla sheet의 재질로 6kg 용량에 개공율 20% 수준인 유공 상자를 사용하였다.
- 강원도 양구군에서 생산한 직경이 약 1.4±0.1cm인 아스파라거스(Asparagus officinalis L., cv ‘Wellcome’)를 공시재료로 사용하였다.
데이터처리
- 실험은 5 반복으로 저장 중 포장내 기체농도, 경도, 외관상 품질, 그리고 이취와 저장 후 전해질 용출량, 색도, 세균, 곰팡 이및대장균군은SPSS Statistics 24 program을 사용하여 표준편차와 던컨의 다중범위검정으로 분석하였다.
성능/효과
- 저장 10일째 총 세균수는 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으나, 종료일인 20일째에는 모든 처리구에서 유사하게 나타났다. 대장균수는 10일째 모든 처리구에서 검출되지 않았으나, 20일째에는 6kg 박스MA 처리구가 가장 낮았으며 곰팡이는 저장기간 모든 처리구에서 관찰되지 않았다
- 저장 10일째 총 세균수는 소포장 MA가 가장 낮았으나, 저장 종료일인 20일째에는 모든 처리구에서 유사하게 조사되었다. 대장균수는 10일째 모든 처리구에서 나타나지 않았으나, 20일째에는 6kg박스 MA처리구가 2.10 log CFU/g로 가장 낮았으며 곰팡이는 저장기간 모든 처리구에서 관찰되지 않았다(Table 2). 고농도의 이산화탄소에 의한 미생물 생육 억제는 여러 연구에서 보고된 바 있는데(Economou 등, 2009; Meredith 등, 2014), 본 실험에서도 이산화탄소 축적이 없었던 6kg 상자포장에 비해 MA처리구에서 총 세균과 대장균 생장 억제를 확인할 수 있었다.
- Hue angle 값으로 측정할 수 있는 아스파라거스의 황변은 장기 저장 중 품질 변화의 시각적 지표로 사용할 수 있고(Yoon등, 2016a), 이는 엽록소 파괴가 원인으로 작용하는데 Lee (2015) 는 아스파라거스의 엽록소가 10μL·L-1 에틸렌에 노출될 경우 급격히 감소되었다고 하였다. 본 실험에서도 포장내 에틸렌 농도가 가장 높게 유지되었던 소포장에서 다소 낮은 Hue angle 값을 나타내었다(Table 1).
- 일반적으로 원예작물에 대해 전해질 용출량은 저온장해 정도를 파악하는 지표로 알려져 있으며(Kang 등, 2005), 세포막의 견고한 정도를 반영할 수 있어 식물 조직의 손상이나 식물 스트레스 내성을 평가 하는데 널리 사용되어 왔다(Demidchik 등, 2014). 색도는 화두와 줄기 모두 저장 기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 처리구간의 차이에 통계적 유의성은 없었다. Hue angle 값으로 측정할 수 있는 아스파라거스의 황변은 장기 저장 중 품질 변화의 시각적 지표로 사용할 수 있고(Yoon등, 2016a), 이는 엽록소 파괴가 원인으로 작용하는데 Lee (2015) 는 아스파라거스의 엽록소가 10μL·L-1 에틸렌에 노출될 경우 급격히 감소되었다고 하였다.
- 이러한 황변은 패널테스트로 조사한 외관상 품질에도 영향을 미쳤는데, 저장 15일째부터는 처리간 차이가 나타나 종료 일에 6kg박스 MA처리구가 가장 양호하였고, 황변이 가장 컸던 소포장 MA가 가장 낮았다. 이취는 소포장 MA가 가장 높았으며, MA조건이 아닌 6kg박스 대조구가 가장 낮았다(Fig.
- 이상의 결과를 종합해보면, 대용량 6kg 박스를 10,000cc OTR 필름으로 포장할 경우 포장 내 이산화탄소 농도가 아스파라거스CA 조건과 부합하였고, 감모가 억제되는 등 외관상 품질 유지에 효과적이었다.
- 화두와 줄기의 Hue angle은 모두 저장 기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 처리구간의 차이가 나타나지 않았다. 저장 10일째 총 세균수는 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으나, 종료일인 20일째에는 모든 처리구에서 유사하게 나타났다. 대장균수는 10일째 모든 처리구에서 검출되지 않았으나, 20일째에는 6kg 박스MA 처리구가 가장 낮았으며 곰팡이는 저장기간 모든 처리구에서 관찰되지 않았다
- 저장 종료일의 전해질 용출량은 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으며 6kg박스 대조구가 가장 높았다. 일반적으로 원예작물에 대해 전해질 용출량은 저온장해 정도를 파악하는 지표로 알려져 있으며(Kang 등, 2005), 세포막의 견고한 정도를 반영할 수 있어 식물 조직의 손상이나 식물 스트레스 내성을 평가 하는데 널리 사용되어 왔다(Demidchik 등, 2014).
- 저장 종료일의 전해질 용출량은 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으며 6kg박스 대조구가 가장 높았다. 일반적으로 원예작물에 대해 전해질 용출량은 저온장해 정도를 파악하는 지표로 알려져 있으며(Kang 등, 2005), 세포막의 견고한 정도를 반영할 수 있어 식물 조직의 손상이나 식물 스트레스 내성을 평가 하는데 널리 사용되어 왔다(Demidchik 등, 2014).
- 저장 중 감모율을 조사한 결과, MAP 처리구들은 0.5% 이하로 감모가 억제되었으며, 필름을 처리하지 않은 6kg 상자 포장구에서는 저장 20일 후 3%에 육박하였으나, 아스파라거스 최대 감모 허용률(Kays와 Paull, 2002)인 8%보다는 낮았다(Fig. 1). OTR필름을 적용한 MAP 처리구의 생체중 감소 억제 효과는 큰다닥냉이 어린잎채소(Kim 등, 2018)의 경우 1.
- 저장 중 생체중 감소율은MAP 처리구들은 0.5% 이하의 낮은 수치를 보였으며, 무포장 대조구의 경우 저장 종료일 3%에 육박하였으나, 아스파라거스 최대 생체중 감소 허용량보다는 낮았다. 포장 내 이산화탄소 농도는 동일한 필름을 사용하였으나 포장 단위에 따라 크게 차이를 보였는데, 소포장MA 처리구는 3% 내외를 유지하였고 6kg 박스 MAP 처리구는 최대 12%까지 증가하였다.
- 포장 내 에틸렌 농도는 MA저장한 100g과 6kg 포장 모두 저장 직후 3일까지 급속히 증가하였다가 이 후 감소하여 저장 종료일까지 5μL·L-1 수준을 유지하였다. 저장 중 패널테스트로 조사한 외관상 품질은 저장 15일째부터 처리에 따른 차이가 나타나 종료일에 6kg 박스 MA처리구가 가장 양호하였고, 소포장 MA 처리구가 가장 낮았다. 이취는 소포장MA가 가장높았으며, 6kg박스 대조구가 가장 낮았다.
- 포장 내 에틸렌 농도는 MA저장한 100g과 6kg 포장 모두 저장 직후 3일까지 급속히 증가하였다가 이 후 감소하여 저장 종료일까지 5μL·L-1 수준을 유지하였다.
- 5% 이하의 낮은 수치를 보였으며, 무포장 대조구의 경우 저장 종료일 3%에 육박하였으나, 아스파라거스 최대 생체중 감소 허용량보다는 낮았다. 포장 내 이산화탄소 농도는 동일한 필름을 사용하였으나 포장 단위에 따라 크게 차이를 보였는데, 소포장MA 처리구는 3% 내외를 유지하였고 6kg 박스 MAP 처리구는 최대 12%까지 증가하였다. 포장 내 에틸렌 농도는 MA저장한 100g과 6kg 포장 모두 저장 직후 3일까지 급속히 증가하였다가 이 후 감소하여 저장 종료일까지 5μL·L-1 수준을 유지하였다.
- Yoon 등 (2017)은 10,000cc OTR 필름으로 포장한 아스파라거스의 생체중 감소율이 1% 이하라고 하였다. 포장 내 이산화탄소 농도는 동일한 필름을 사용하였음에도 불구하고 포장 단위에 따라 크게 차이를 보였는데, 소포장MA 처리구는3% 내외를 유지하였고 6kg 박스 MAP 처리구는 최대 12%까지 증가하였다(Fig. 1). 아스파라거스의 적정 CA조건의 이산화탄소 농도가 5-12%인 점을 볼 때, 대용량 MAP에서 이산화탄소 농도 증가로 인한 품질 저하는 일어나지 않을 것으로 판단된다.
- 저장 종료일의 전해질 용출량은 소포장MA 처리구가 가장 낮았으며 6kg 박스 대조구가 가장 높았다. 화두와 줄기의 Hue angle은 모두 저장 기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 처리구간의 차이가 나타나지 않았다. 저장 10일째 총 세균수는 소포장 MA 처리구가 가장 낮았으나, 종료일인 20일째에는 모든 처리구에서 유사하게 나타났다.
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