초록 ▼

연구의 목적 및 내용
< 연구 목적 >
○ 수출용 파프리카의 수확 후 관리, 유통, 수출까지 단계별 유통기간 연장 기술 확립 선별부터 현지 수출단계까지 단계별 최적기술을 패키징하여 보급 확산 모델 개발
→ 수출국 다변화에 대응하여 언제 수출하더라도 반복적이고 지속적으로 품질 확보하여 유통기간 확보

○ 수출 지역별 파프리카의 최적 유통기간 연장 기술 개발
- (기존) 20일 → (목표) 30일

○ 특정 지역 탈피 및 연중 적용 가능한 선도 유지 현장 적용 모델 개발
- 일본 위주 →

연구의 목적 및 내용
< 연구 목적 >
○ 수출용 파프리카의 수확 후 관리, 유통, 수출까지 단계별 유통기간 연장 기술 확립 선별부터 현지 수출단계까지 단계별 최적기술을 패키징하여 보급 확산 모델 개발
→ 수출국 다변화에 대응하여 언제 수출하더라도 반복적이고 지속적으로 품질 확보하여 유통기간 확보

○ 수출 지역별 파프리카의 최적 유통기간 연장 기술 개발
- (기존) 20일 → (목표) 30일

○ 특정 지역 탈피 및 연중 적용 가능한 선도 유지 현장 적용 모델 개발
- 일본 위주 → 싱가포르, 호주
- 겨울철 생산 파프리카 수출 → 여름철 생산 파프리카로 확대

○ 한국산 파프리카에 대해 수출 현지에서 고품질-안전 식품으로 인식 확산
- GAP 관점에서 미생물학적 농화학적 안전성 검증 결과 제시

○ 각 수출 단계별 물류환경 모니터링 및 제어를 통해 품질관리 확립
- u-IT기반의 온도, 습도, CO₂ 모니터링 및 제어, 품질관리 및 예측 시스템

< 연구 내용 >
Step 1. 파프리카 수출시 지속적 반복적 품질 확보를 위한 수확후관리기술 팩키지화
· 유통 중인 파프리카의 미생물 오염 수준 분석
· 파프리카 표면균 살균을 위한 이산화염소 전처리 조건 구명 및 저농도 지속형 이산화염소 발생제 투입 조건 구명
- 이산화염소 gas 처리 농도 및 처리 시간에 따른 미생물 수 감소 효과 구명
- 최적 조건 이산화염소 gas 훈증 처리 후 미생물 수 및 품질 변화 구명
- 실제 선박 수출시 적용되는 최적 조건 이산화염소 훈증 처리 후 저장 중 미생물 수 및 품질 변화 구명
- 이산화염소 gas 잔류량 분석 및 잔류농약 제거 효과 검증
- 싱가폴, 호주 장거리 수출시 유통 기간 확보를 위한 수확후 관리기술 팩키지화

Step 2. 수출국 다변화를 위한 유망 수출국 정보 수집 및 국내 산지 APC 현황 파악
· 파프리카 유망 수출국인 싱가포르와 호주의 주요 수출 정보 수집
· 국내 파프리카 APC별 기술 및 시설 운영 실태조사

Step 3. 환경 모니터링 및 제어를 위한 양방향 모니터링 시스템 개발
· 물류환경 실시간 모니터링 시스템 개발
· 스마트폰 연동 모니터링 및 고정형 원격제어 시스템 개발
· 다양한 센서활용이 가능한 센서태그 개발
·
Step 4. 수출국 선정 및 유통 채널 확보, 시범 수출 진행
- 팩키지화한 파프리카 수확후관리기술 투입, 효과 검정
- 싱가포르와 호주(시드니) 시범 수출 결과 및 성과 검토


연구개발성과
○ 파프리카 수확후 유통 기한 연장 : (기존) 2주 → (개선) 35~40일

○ 유통기한 연장을 위한 수확후 부패 경감 처리 조건 구명
- 수확직후 이산화염소 전처리(15ppmV, 20분) + 선박 운송 중 저농도 지속형 처리(약 0.1ppmV, 운송기간 동안)

○ 이산화염소 처리 후 품질(색도, 경도) 변화 지연, 미생물 수 경감으로 부패 지연 효과 확인 이산화염소 전처리 + 저농도 지속처리시
- 총호기성 세균 : 3.00-5.20 log CFU/g 경감
- 곰팡이균 : 1.30-3.00 log CFU/g

○ 이산화염소 처리에 따른 잔류 안전성 확인 : 이산화염소 잔류성 확인
- 처리후 이산화염소 잔류성분은 검출되지 않았음

○ 이산화염소의 잔류농약 분해 효과 확인

○ 저장 및 유통 중 온습도 환경 실시간 모니터링 시스템 개발 및 구축, 현장 처리
→ 싱가포르 수출시 부산항 체류시 선박 트레일러 전원 2회 꺼짐으로 트레일러 내부 온도가 18℃까지 2회 상승한 것을 실시간 확인 → 이후 유통 중 부패 발생 시기 촉진시키는 것을 확인 → 수출 중 품질 저하에 대한 책임 소재 명확한 파악 및 방지 효과 확인

○ 파프리카 수출시 유통기한 확보를 위한 수확부터 소비지까지 취급단계별 수확후관리기술 팩키지화 → 싱가포르, 호주 수출시 적용
- 대표 기술 : 수확시기 85~95% 착색기, 이산화염소 전처리, 2%유공 PE0.03mm 필름 속 포장, 8℃저장, 90%이상 상대습도, 유통 과정 중 온습도 실시간 모니터링

○ 본 기술 적용으로 싱가포르 여름철 수출 가능, 크리스마스 시기를 목표로 호주 수출 가능, (단, 여름철 호주 수출시에는 재배단계에서부터 부패균 관리가 필수적임)

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 파프리카 수출을 기존 일본 위주에서 싱가폴 등 동남아와 호주로 확대 가능

○ 파프리카에 이산화염소 훈증 처리로 부패억제 및 신선도 유지시 소비자의 이산화염소 잔류안전성에 대한 부정적 생각 바꿀 수 있음

○ 온습도 실시간 모니터링 시스템은 신선농산물 저장 및 수출 시 저장환경에 의해 발생하는 문제를 최소화할 것임
- 농작물 저장 및 수출 시 발생되는 문제의 원인 소재 파악 가능, 유통 손실 경감, 농가 소득 증대

- 본 시스템이 적용된 신선농작물의 상품성을 높임

○ 환경 실시간 모니터링시 기존 온습도 외 이산화탄소와 에틸렌 센서의 적용 확대 예측가능, 농산물 저장 및 수출시 환경 관리 첨단화 가능, 외산 제품에 대한 진입 장벽 구축하여 국내 산업 보호 기대

○ 미생물학적으로 안전한 파프리카 유통이 되도록 이산화염소 처리 기준과 작업 공정의 실질적 가이드라인 제시

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
< The goals of research >
* To determine the optimal chlorine dioxide gas treatment conditions for improving the microbiological safety and maintaining quality of paprika for export

* To analyze chemical and microbiological safety of paprika using chlorine dioxide gas b

Purpose&Contents
< The goals of research >
* To determine the optimal chlorine dioxide gas treatment conditions for improving the microbiological safety and maintaining quality of paprika for export

* To analyze chemical and microbiological safety of paprika using chlorine dioxide gas by removing residual pesticide and microorganisms

* Development of Manualized post-harvest Unit handling system of paprika to export to long distance country such as Singapore or Australia

* Application of Manualized post-harvest unit handling system and maintaining fruit quality during export to Singapore or Australia

* Established quality control using real-time environmental monitoring system through storage and transportation
- Development real-time temperature and Relative humidity monitoring system based on u-IT

< Contents of research >
Step 1. Manualized the post-harvest unit handlihg system to maintain fruit quality during export to long distance country
* Analysis of microorganisms on collected paprika in market

* Establishment of optimal condition of chlorine dioxide gas and verification of ClO₂ gas effect for reducing microorganisms of paprika
- The reduction of microorganisms on Paprika according to concentration and treated time
- Changes of the microorganisms and paprika quality after ClO₂ treatment
- Changes of the microorganisms and paprika quality during storage following ClO₂ treatment
- Changes of the microorganisms and paprika quality at optimal ClO₂ treatment condition for export

* The effect of optimal quality maintaining system for paprika

* The residual ClO₂ composition analysis and the effect of decomposition effect for residual pesticide on paprika

* Development of Manualized post-harvest Unit handling system of paprika to export to long distance country

Step 2. Grasp the current situation for potential export-possible (Singapore, Australia) country and analysis of current state of paprika APC

Step 3. Real time environmental monitoring system development using duplex modem for exporting

Step 4. Selection of targeted exporting country(Singapore, Australia), secure distribution channel and demonstrated exportation of paprika

Results
○ In this research, we wanted to develop the ClO₂ gas system to produce the high quality paprika for export. In addition, we examined the possibility to produce chemically and microbiologically safe paprika analysing the effect of ClO₂ gas for removing residual pesticide on paprika.

* To estimate the optimal condition of ClO₂ gas treatment, we investigated the changes of microbial populations on paprika after treatment of ClO₂ gas at a different concentration (15-100 ppmv). The treatment condition, concentration: 75 ppmV and treatment time: 30 min, selected the optimal condition because this condition presented the best effect on the inactivation of microorganisms on paprika (total aerobic bacteria: 1.14 log reduction; yeast and molds: 1.74 log reduction)

* We compared the effect of single ClO₂ gas treatments (fumigation at a high concentration and low-concentration generating sticks) and their combined treatment to eliminating microorganisms and maintaining the quality of paprika. The combined treatment was shown the best effect on the inactivation of microorganisms in paprika without affecting the nutritional quality, compared to each single treatment.

* The populations of total aerobic bacteria and yeast and molds in paprika following the combined treatment of ClO₂ gas fumigation treatment and low-concentration generating sticks. decreased by 3.00-5.20 log CFU/g and 1.30-3.00 log CFU/g, respectively, without affecting the quality.

* The ClO₂ gas treatment used in this study didn't make the residual chlorine remained on paprika during storage. Thus, this treatment can be the solution to solve the residue problem of chemicals according to the usage of chemical disinfections

* The combined treatment of ClO₂ gas fumigation treatment and low-concentration generating sticks have the removal effect of residual pesticide on paprika.

* From our research, the system of ClO₂ gas treatment developed in this study can be effective disinfection technology to produce chemically and microbiologically safe paprika for export.

○ Establish the real time environmental monitoring system using duplex modem for storage and transportation
→ possible to monitor the environmental factors → We can check the temperature peak 2 times at Pusan Port → Verification related to decayed fruit development caused by high temperature exposure at Pusan Port → Clearly figure out the place and the responsibility to quality deterioration during exporting, finally can prevent quality deterioration

○ Main Manualized post harvest unit handling system factors :
- harvesting time(85~95% ripening time), ClO₂ pretreatment, Pack with PE 0.03mm film with 2% pinhole, Storage temp. 8℃, Storage RH above 90%, Real time temp/RH monitoring system

○ In this result it was possible to export to Singapore in summer time, and can export to Australia in Winter time(In summer time, it is needed to control microorganisms from cultivation period)

Expected Contribution
* The ClO₂ gas treatment system developed in this study can be effectively applied to solve the current problem about lack of appropriate disinfection methods for paprika.

* The progress of preservation technology can be expected through the development of postharvest technology to be able to improve the microbiological safety and maintaining the quality of fresh produce including paprika.

* Increasing profits of producers can be consulted through improving the quality competitiveness by preventing the quality loss of paprika during storage and distribution and reducing the food losses according to the extension of shelf-life.

* From the results about increasing the microbiological safety, improving the shelf-life and preservation, and preventing the changes of quality parameter by the ClO₂ gas treatment system, it can be used to produce safely various fresh agricultural crops as a fundamental data.

* Therefore, the application of ClO₂ gas treatment system developed in this study can be effectively useful for producing microbiologically safe paprika and can contribute to the development of food industry linked to the fresh agricultural crops by improving the quality and added value of food.

○ Minimize the quality deterioration of paprika during storage and transportation using the real time temp/RH monitoring system

- Clearly figure out the place and the responsibility to quality deterioration during storage and exporting, finally it can be prevent quality deterioration

○ Except Temp/RH sensor, the Ethylene or CO₂ sensor can use a tool of checking environmental monitoring system. These sensors play role of accurate control for quality maintaining during storage and transportation.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 9
• 목차 ... 10
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1-1. 연구개발 목적 ... 11
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 11
• 1-3. 연구개발 범위 ... 20
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 26
• Step 1. 파프리카 수출시 지속적 반복적 품질 확보를 위한 수확후관리기술 팩키지화 (주관과제, 제1협동과제 공동연구) ... 26
• 시험 1. 유통 중인 파프리카의 미생물 오염 수준 분석 ... 27
• 시험 2. 파프리카 표면균 살균을 위한 이산화염소 전처리 조건 구명 및 저농도 지속형 이산화염소 발생제 투입 조건 구명 ... 32
• 시험 3. 최적 조건 이산화염소 gas 처리 system 적용에 따른 효과 분석 ... 77
• 시험 4. 이산화염소 gas 잔류량 분석 및 잔류 농약 제거 효과 검증 ... 96
• 시험 5. 싱가폴, 호주 장거리 수출시 유통기간 확보를 위한 수확후 관리 기술 팩키지화 ... 112
• Step 2. 수출국 다변화를 위한 유망 수출국 정보 수집 및 국내 산지 APC 현황 파악 ... 161
• 가. 싱가포르에 대한 주요 수출정보 (1차년도 자료) ... 161
• 나. 호주에 대한 주요 수출정보 ... 180
• 다. 파프리카 APC별 기술 및 시설운영 실태조사 (1차년도 자료) ... 203
• Step 3. 환경 모니터링 및 제어를 위한 양방향 시스템 개발 ... 231
• 가. 물류환경 실시간모니터링 시스템 개발 (1차년도 자료) ... 231
• 나. 스마트폰 연동 모니터링 및 고정형 원격제어 시스템개발 ... 246
• 다. 다양한 센서활용이 가능한 센서태그 개발 ... 254
• Step 4. 수출국 선정 및 유통채널 확보, 시범수출 진행 ... 261
• 가. 싱가포르 시범수출 결과 및 성과 (1차년도 자료) ... 261
• 나. 호주(시드니) 시범수출 결과 및 성과 ... 267
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 280
• 4-1. 목표달성도 ... 280
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 281
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 308
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 311
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 312
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 312
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 313
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 315
• 11. 기타사항 ... 316
• 12. 참고문헌 ... 316
• 끝페이지 ... 316