초록 ▼

○ 연구결과
1. N₂O 최적조건 확립
가. 채소류의 N₂O 최적조건 확립
다양한 농도의 N₂O와 O₂O를 혼합하여 시간별, 온도별로 국내에서 선호도가 높은 채소류인 양파, 양송이, 브로컬리, 양상치에 처리함으로써 채소류의 저장력 및 선도를 증진시킬 수 있는 최적의 조건을 찾는데 그 주안점을 두었다.
다양한 조건으로 처리한 후 중량감모율, 경도, 색도, 관능검사 등의 품질변화양상 측정을 통하여 최적의 N₂O와 O<

○ 연구결과
1. N₂O 최적조건 확립
가. 채소류의 N₂O 최적조건 확립
다양한 농도의 N₂O와 O₂O를 혼합하여 시간별, 온도별로 국내에서 선호도가 높은 채소류인 양파, 양송이, 브로컬리, 양상치에 처리함으로써 채소류의 저장력 및 선도를 증진시킬 수 있는 최적의 조건을 찾는데 그 주안점을 두었다.
다양한 조건으로 처리한 후 중량감모율, 경도, 색도, 관능검사 등의 품질변화양상 측정을 통하여 최적의 N₂O와 O₂O의 적용 조건을 제시할 수 있었다. 현재 N₂O 작용 기작의 근거로 제시되고 있는 ethylene과의 관계를 조사함으로써 채소류에서 N₂O 작용에 대한 기작을 구명하고자 했다. 이에 따라 N₂O 처리 후 호흡률 및 ACC oxidase (Ethylene forming enzyme) activity, ACC 함량을 측정하여 대조구와 비교함으로써 N₂O 처리가 채소류의 고품질 유지 및 저장 수명 연장에 효과적임을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 국내산 농산물의 신기술 도입으로 경쟁력을 높여 고부가 가치 창출에 기여하고자 한다.
나. 과실류의 N₂O 최적조건 확립
다양한 농도의 N₂O와 O₂O를 혼합하여 시간별, 온도별로 국내에서 생산되는 딸기와 키위, 복숭아에 처리함으로써 과실류의 저장력을 증진시킬 수 있는 최적의 조건을 찾는데 그 주안점을 두었다. 다양한 조건으로 처리한 후 당도, 경도, 중량감모율, 관능검사 등의 품질변화양상 측정을 통하여 최적의 N₂O와 O₂O의 적용 조건을 제시할수 있었다. 현재 N₂O 작용 기작의 근거로 제시되고 있는 ethylene과의 관계를 조사함으로써 과실류에서 N₂O 작용에 대한 기작을 구명하고자 했다. 이에 따라 ethylene에 민감하게 반응하는 키위를 이용하여 N₂O와 O₂O 처리 후 호흡률과 ethylene 생성량의 변화를 측정하였다. 그 밖에, 복숭아에서 압상의 억제 효과, 키위와 딸기에서의 부패율 억제 차이 등을 확인함으로써 과실류에서 N₂O 작용의 기작이 ethylene에 국한되지 않는다는 결론을 얻었다. 이상의 결과를 바탕으로 원예작물 저장분야에 새로운 기술로의 접목을 도모하고자 한다.
2. NO 최적조건 확립
가. 채소류의 NO 최적조건 확립
국내에서 소비 선호도가 높은 채소류인 양파, 양송이, 브로컬리, 양상치에 다양한 농도의 NO를 시간별, 온도별 처리함으로써 채소류의 저장력 및 선도를 증진시킬 수 있는 최적의 조건을 찾는데 그 주안점을 두었다. 다양한 조건으로 처리한 후 중량감모율, 경도, 색도, 관능검사 등의 품질변화양상 측정을 통하여 최적의 NO 적용 조건을 제시할 수 있었다. 현재 NO 작용 기작의 근거로 제시되고 있는 ethylene과의 관계를 조사함으로써 채소류에서 NO 작용에 대한 기작을 구명하고자 했다. 이에 따라 NO 처리 후 호흡률 및 ACC oxidase (Ethylene forming enzyme) activity, ACC 함량을 측정하여 대조구와 비교함으로써 NO 처리가 채소류의 고품질 유지 및 저장 수명 연장에 효과적임을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 국내산 농산물의 신기술 도입으로 국제 경쟁력을 높여 고부가 가치 창출에 기여하고자 한다.
나. 과실류의 NO 최적조건 확립
NO를 농산물의 저장에 접목한다는 새로운 시도이다. NO의 공기 중에서 쉽게 산화되는 현상을 막기위해서 챔버를 제작하고 NO 처리를 위한 최적의 조건을 확립하였다. 또한 다양한 품종을 가지고 있는 복숭아에 적용시킴으로써 같은 과실이라도 품종에 따라서 NO에 반응하는 것이 다르다는 것을 확인하였다. 복숭아 유통의 가장 큰 문제점은 저장성이 약하다는데 있다. 유통기간을 며칠 더 연장 시킬 수 있는 기술을 확보한다면 농가 소득에 큰 영향을 미칠 수 있을 것이다. 따라서 과실 수확시기에 따른 NO의 영향을 조사함으로써 복숭아의 수확시기를 조정하고자 하였다.
유통 중 에틸렌에 민감한 과실인 키위과실의 NO 처리 가능성을 확인하였으며, 특히 단기 저장된 키위에서 에틸렌 발생시기를 늦추는데 효과가 좋았으며 곰팡이 제거에도 효과가 입증되었다.
원예작물 중에서 특히 호흡률이 높은 딸기에서 효과를 보였는데, 대조구에 비해서는 1/2 가량 호흡률이 감소되었다. 딸기는 호흡에 의해서 품질 저하가 급격히 이루어지는데 이러한 것을 방제할 수 있는 가능성이 제시되었다. 또한 유통 중 딸기의 꽃받침이 쉽게 갈변이 이루어지는데 NO는 엽록소 유지에 효과가 탁월하였다.

Abstract ▼

SUMMARY - 1
Establishment of optimal conditions of domestic vegetables for keeping quality using N₂O and NO treatments
There are a lot of consumers who are interested in their health and the functional effects of vegetables, as well as they have expected the freshness and the high q

SUMMARY - 1
Establishment of optimal conditions of domestic vegetables for keeping quality using N₂O and NO treatments
There are a lot of consumers who are interested in their health and the functional effects of vegetables, as well as they have expected the freshness and the high quality of vegetables in these days. Recently there has been a great interest in the potential benefits of using nitrous oxide (N₂O) or nitric oxide (NO) gases for keeping quality of vegetables after harvest. The shelf-life of agricultural produce can be extended by reducing the concentration of ethylene. It has been reported that N₂O and NO gases are the anti-ethylene compounds. The objective of this study was to establish optimal conditions for keeping quality of vegetables during storage and distribution using N₂O and NO treatments. Therefore, this experiment was examined the beneficial effect of N₂O and NO on quality of some vegetables during storage.
1. Effect of nitrous oxide (N₂O) on quality of onion, mushroom, broccoli and lettuce
It was reported N2 O has shown a significant anti-ethylene activity by extending the lag phase of ethylene production in fruit but the there are a few reports about application of N₂O in vegetables.
This experiment was investigated to maintain high quality of some vegetables which were popular in Korea market, using N₂O treatment. The N₂O 60% +O₂ 40% and 80% + O₂ 20%) treatments for 12 hours were effective to prolong the shelf life of onion, mushroom, broccoli and lettuce. N₂O treatment prevented weigh loss of vegetables used. Respiration rate was inhibited by N₂O treatment in vegetables. There were no significant differences in total chlorophyll contents in broccoli and lettuce.
2. Effect of nitrous oxide (NO) on quality of onion, mushroom, broccoli and lettuce
It was reported that nitric oxide gas appears to be a natural plant growth regulator.
This experiment was investigated to maintain high quality of onion, mushroom, broccoli and lettuce using NO treatment. Various NO concentration were applied to find out the optimal concentration that is able to keep high quality in each vegetables used in this study. The NO 100ppm and NO 1000ppm for onions, NO 100ppm for mushrooms, NO 1000ppm for broccolis and NO 50ppm for lettuces were desirable conditions for extending shelf life. NO treatment prevented weigh loss of samples. Respiration rate was inhibited by NO treatment in vegetables. Ascorbic acid content of samples might independent of NO concentration. There were no significant differences in total chlorophyll contents in broccoli and lettuce.
It was not enough to examine the mechanism how ethylene was inhibited by N₂O and NO in this study. However application of N₂O and NO which are potential gases to control the postharvest decay of agricultural produce, can extend the shelf-life of some vegetables. It can be useful treatments to maintain high quality during storage and distribution of agricultural produce.

SUMMARY - 2
Responses of strawberry, kiwifruit and peach to nitrous oxide or nitric oxide after harvest
Postharvest senescence is a major limitation to the marketing of many species of horticultural crops, and considerable effort has been devoted to developing postharvest treatments to extend the marketing period. The postharvest life can be extended by reducing respiration rate and by minimizing the concentration of ethylene in the atmosphere around fruit. The objective of this study was to evaluate the responses of strawberry, kiwifruit and peach to nitrous oxide (N₂O) or nitric oxide (NO).
1. Effect of nitrous oxide (N₂O) on the postharvest life of peach, strawberry and kiwifruit
This experiment was conducted to find out the effects and mode of action of nitrous oxide (N₂O) on the quality of peach, strawberry and kiwifruit. The treatment of 80% N₂O for 48 h at 4℃ was most effective to prolong the shelf life of peach, strawberry and kiwifruit. N₂O was dose and time dependent but the treatment of 90% N₂O had negative effects on the weight loss and taste because of anaerobic fermentation. No significant difference was noted on soluble sugar contents and firmness. However, N₂O maintained good appearance of fruits longer compared to the control. Effect of N₂O on inhibition of browning and rotting was also investigated. In result, N₂O largely inhibited the development of browning of artificially wounded fruits. Botrytis cinerea was isolated from peach and strawberry fruits and directly exposed to N₂O and cultured at 20℃. The growth of fungi was inhibited 80% of control during 12 days. It seemed that N2O directly affected the growth of B. cinerea.
Our results showed that N₂O could extend the shelf life of peach, strawberry and kiwifruit through the inhibition of browning and rotting during storage.
2. Effect of nitric oxide (NO) on the postharvest life of peach, strawberry and kiwifruit
In peaches (Prunus persica), the objectives of the study were to evaluate the effects of NO on 'Changbang Josaeng' and 'Mibaekdo' peach quality after storage, and to investigate the efficacy of NO treatments according to harvest period in 'Mibaekdo' peach. After or before 7 days storage at O℃, 'Chanbang Josaeng' and 'Mibaekdo' peachs were treated with 100 μl l^-1 NO for 5 hr, then stored at 18℃. In 'Changbang' peach, there were no significant effects of NO on weight loss, firmness and ethylene production. However, NO treatment before O℃ storage was effective on quality. In 'Mibaekdo' peach, exogenous application of NO could reduce the weight loss. It is explained that NO could then stimulate horticultural produce to act in a way that reduces transpiration. NO treatment in 'Mibaekdo' improved firmness and color retention. According to harvest period, especially early harvested fruits had effects on carbondioxide prodution, ethylene production and color retention rather than moderately harvested fruits. Overall, the results indicate that NO has tremendous potential for maintaining peach, especially 'Mibaekdo', quality during storage, but its efficacy can be affected by treatment concentration as well as by peach cultivar.
Kiwifruit (Actinidia deliciosa (A Chev) Liang et Ferguson cv Hayward) was harvested at the mature stage and stored at 0℃. After 1 month or 3 months of cold storage, fruits were treated with NO at concentrations of 100, 200, or 500 μl l^-1 NO for 5 hr under oxygen free atmosphere, respectively. Treated fruits were transferred to 18℃ to investigate physiology and quality characteristics during shop holding periods. Ripening of fruits treated with NO was delayed not only ethylene production but also softening in all xperiments. The colony diameter of fungi of 200 μl l^-1 NO treatment was smaller than control and 500 μl l^-1 NO. The best concentration of NO for postharvest quality maintenance is 200 μl l^-1 NO. NO application is more beneficial for fruits stored for 1 month than those stored for 3 months. The use of NO is a method to extend postharvest life as an inhibitor of ethylene production in kiwifruit.
NO was tested of its potential to control the postharvest quality of 'Yukbo' strawberry (Fragaria ananassa Duch.) fruit. 'Yukbo' strawberries were exposed to 0, 50, 100, 200 and 500 μl l^-1 NO at 15℃ in air, then stored at 1 8℃. Strawberry quality declines rapidly after storage. The treatment of 200 μl l^-1 NO results in reduced respiration rate and ethylene production. These physiological responses affect fruit quality including firmness, weight loss, and senescent decay. The treated fruit showed higher firmness and lower weight loss and senescent decay than the control. The treatment of 200 μl l^-1 NO protect the calyx tissue during storage. At higher NO concentration the extension in postharvest life was not as great. Strawberries fumigated with 500 μl l^-1 NO showed no significant increase in postharvest life. The factor limiting postharvest life at 500 μl l^-1 NO was development of browning around the calyx. Fruit treated with 200 μl l^-1 NO had a 5-day shelf-life compared with 2 days for 50, 500 μl l^-1 NO and control, respectively, and 3 days for fruit treated with 100 μl l^-1 NO. Fruit treated with 500 μl l^-1 NO were commercially unacceptable. Application of NO at suitable concentrations could extend shelf-life, by enhancing marketing and consumer expectations without compromising strawberry quality.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 요 약 문 - 1 ... 2
• 요 약 문 - 2 ... 5
• SUMMARY - 1 ... 9
• SUMMARY - 2 ... 11
• 1. 세부과제 : 국내산 채소류의 고품질화를 위한 N2O 및 NO 최적처리조건 확립 ... 14
• CONTENTS ... 15
• 목 차 ... 16
• 제 1장 연구개발과제의 개요 ... 17
• 제 1절 연구개발의 필요성 ... 17
• 제 2절 연구개발의 목표 및 범위 ... 19
• 제 2장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제 1절 국내기술개발 현황 ... 24
• 제 2절 국외기술개발현황 ... 24
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26
• 제 1절 실험적 접근방법 ... 26
• 제 2절 연구수행 내용 및 결과 ... 44
• 제 4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 112
• 제 5장 연구개발결과의 활용계획 ... 113
• 제 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 114
• 제 1절 원예분야에서 N2O 관련 연구 ... 114
• 제 2절 원예분야에서 NO 관련 연구 ... 115
• 제 7장 참고문헌 ... 116
• 2. 협동과제 : 국내산 딸기와 키위, 복숭아 저장의 효율성 증대를 위한 N2O 및 NO 최적 조건 확립 ... 118
• CONTENTS ... 119
• 목 차 ... 120
• 제 1장 연구개발과제의 개요 ... 121
• 제 1절 연구개발의 필요성 ... 121
• 제 2절 연구개발의 목표 및 범위 ... 122
• 제 2장 국내외 기술개발 현황 ... 126
• 제 1절 복숭아, 키위 그리고 딸기 저장에 관한 연구 ... 126
• 제 2절 N2O 및 NO에 관한 연구 ... 127
• 제 3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 129
• <복숭아와 키위, 딸기의 N2O의 최적 처리 조건 확립> ... 129
• 제 1절 복숭아와 키위, 딸기의 N2O 최적 조건 확립 ... 129
• 제 2절 과실류에서 N2O 작용에 대한 기작 구명 ... 145
• 제 3절 실증실험을 통한 N2O 처리 실용화 방안 모색 ... 154
• <복숭아와 키위, 딸기의 NO 최적 처리 조건 확립> ... 158
• 제 1절 NO 처리 조건 확립 ... 158
• 제 2절 복숭아 품종에 따른 NO 처리 효과 ... 161
• 제 3절 ‘미백도’ 복숭아 성숙시기에 따른 NO 처리효과 ... 170
• 제 4절 키위과실의 저장기간에 따른 비교 ... 176
• 제 5절 ‘육보’ 딸기에 미치는 NO의 영향 ... 186
• 제 4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 202
• 제 1절 목표달성도 ... 202
• 제 2절 관련분야에의 기여도 ... 205
• 제 5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 202
• 제 1절 국내산 복숭아와 키위, 딸기 저장의 효율성 증대를 위한 N2O 최적조건확립 ... 202
• 제 2절 국내산 복숭아와 키위, 딸기 저장의 효율성 증대를 위한 NO 최적조건확립 ... 202
• 제 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 204
• 제 1절 원예분야에서 N2O 관련 연구 ... 204
• 제 2절 원예분야에서 NO 관련 연구 ... 205
• 제 7장 참고문헌 ... 206
• 끝페이지 ... 211