고온기 결구상추의 수확 후 포장조건에 따른 선도유지 효과

본 연구에 사용한 결구상추는 강원도 횡성에서 재배되어 2016년 8월 고온기에 수확한 것으로 외관 상태와 모양이 전체적으로 균일한 것을 선별하여 시료로 사용하였으며 시료 무게는 약 750±20 g이었다.

수확 한 결구상추는 골판지 상자(550×310×300 mm)에 2단으로 12포기씩 적재한 후 냉장차량을 이용하여 2°C저장 고로 이동하였다. 이후 Fig. 1과 같이 농산물 유통상자 (plastic container, P box, 445×365×310 mm)를 이용하여 결 구상추를 12포기씩 적재하였고, polyvinyl chloride(PVC) 필 름으로 결구상추를 개별 랩핑한 후 P box에 담아 12 포기씩 적재하였다(2,14). 또한 개별 랩핑 한 처리구는 저장 중 품온 관리를 위해 국립원예특작과학원에서 자체 제작한 차압·통 풍설비를 이용하였다. 본 연구는 강원도 횡성에 있는 결구 상추 재배농가 저장고에서 저장되었으며 포장조건별 저장 온도 2°C, 평균습도 90%에서 관리하며 품질변화를 조사하 였다.

Fig. 1. The packaging types of lettuce. A, Corrugated box; B, P box; C, Wrapping under ventilation.

Download Original Figure

저장 중 결구상추의 포장조건에 따른 품온 변화를 알아 보기위하여데이터로거(ALMEMO 2890-9, Ahlborn, Germany) 를 이용하여 결구상추 내부에 탐침을 7 cm 깊이로 꽂아서 측정하였다.

초기중량과 일정기간 경과 후 측정된 시료의 중량 차이 를 초기중량에 대한 백분율(%)로 나타내었다.

표면색도는 결구상추 외부 겉잎 1장을 제거 한 후 초록부 위에 대하여 chromameter(CR-300, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter 색차계인 L, a 및 b 값으로 측정하 였다. 각 처리구간의 색도 차이는 초기 값에 대한 색차(color difference, ΔE)를 이용하여 계산하였다.

갈변도는 결구상추 절단면을 잘게 자른 것을 랜덤으로 2 g 취한 후 20 mL 증류수를 첨가하여 35°C의 water bath에 서 2시간 동안 추출한 뒤 여과한 액을 UV-visible spectrophotometer(Du-650, Bio Tek Instrument Inc., Winooski, VT, USA)를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하여 나타 내었다(5).

엽록소 함량은 엽록소계(soil & plant analyzer development, SPAD-502, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 표면색 도 측정 시 사용한 동일 시료를 이용하여 녹색정도에 따른 엽록소 함량변이를 측정하였다(2).

저장기간에 따른 결구상추의 경도는 심을 기준으로 반으 로 잘라 겉잎 1장을 제거한 후 측정하였다. 직경 5 mm의 probe가 부착된 texture analyzer(Lloyd Instrument BG/TA plus, Ametek, Inc, Fareham, UK)를 이용하여 depression limit 25 mm, test speed 2 mm/sec, trigger 0.1 N의 조건에서 측정하였다.

결구상추를 8.5 L 밀폐용기에 넣어 2°C저장고에서 1시간 방치한 후 내부에 축적된 head space 기체 200 uL를 gas-tight syringe로 취하여 gas chromatography(GC 7890B, Agilent Technol., Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 CO₂ 농도를 측정하였다. 이 때 분석조건으로 column(HP-5, Agilent Technol.) 온도는 80°C, 이동상은 5 mL/min 유량의 He을 사용하였으며 검출기는 thermal conductivity detector(TCD) 로 검출온도는 250°C였다.

총 페놀함량 및 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 라 디컬 소거능 분석용 시료는 Karaca 등(15)의 방법을 참고하 여 준비하였다. 시료를 동결 건조하여 분쇄한 후 시료 1.5 g에 80% 에탄올 25 mL을 넣고 1시간 동안 초음파 추출하였 다. 이후 12,000 rpm에서 15분간 원심 분리하여 상층액을 시료로 사용하였다. 총 페놀함량은 Folin-Ciocalteu법(16)을 참고하여 분석하였다. 시료 0.4 mL에 2 N Folin-Ciocalteu 용액 0.4 mL을 첨가하여 3분간 반응시킨 후 2% Na₂CO₃ 0.4 mL를 첨가하여 암소에서 1시간 방치하였다. Spectrophotometer(Du-650, Bio Tek Instrument Inc.)를 이용 하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였으며 이 때 시료에 함유된 총 페놀함량은 gallic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 표준품으로 작성한 표준곡선으로부터 구하였다.

DPPH 라디컬 소거능은 DPPH에 의한 전자공여능을 측 정하였다. 즉 0.3 mM의 DPPH 0.9 mL에 시료 0.3 mL을 첨가하여 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 515 nm에서 spectrophotometer(Du-650, Bio Tek Instrument Inc.) 를 이용하여 측정하였다. [1-(시료 첨가구의 흡광도/시료 무첨가구의 흡광도)]×100의 계산식으로부터 DPPH 라디컬 소거능을 계산하였다(17).

결구상추의 저장 중 외관에 대한 관능적 품질평가는 5명 의 훈련된 평가원을 대상으로 5단계의 점수(0=매우 나쁨, 1=나쁨, 2=보통, 3=좋음, 4=매우 좋음)를 부여하였으며 점 수 2점을 상품성의 한계로 간주하였다(18).

결과의 통계처리는 SAS(Version 9.2, SAS Inc., Cary, USA) 프로그램을 사용하여 ANOVA 분석을 수행하였으며 평균간 유의차 검증은 Duncan’s multiple range test 방법으 로 유의수준 p<0.05 에서 분석되었다.

고온기 결구상추의 포장조건에 따른 품온은 저장초기에 급격히 감소하였으며 처리구에 따른 차이를 보였다(Fig. 2). 저장 중 평균 품온은 골판지 상자가 4.4°C, 개별 랩핑이 3.6°C, P box가 2.8°C 순으로 측정되었다. 저장초기 품온이 약 24°C에서 절반인 12°C까지 떨어지는데 골판지 상자의 경우 약 2일이 소요되었으며 품온이 3-4°C로 떨어지기까지 는 약 4일이 걸렸다. 그러나 P box 및 개별 랩핑 한 결구상추 는 하루 만에 품온이 3-4°C로 낮아졌다. 일반적으로 수확 후 높은 온도는 원예작물의 호흡과 같은 물질대사율을 증가 시키고, 호흡열을 발생시켜 많은 에너지가 소모되므로(19) 수확 후 즉시 저온 또는 예냉처리를 통한 호흡열 제거가 필요하다(20). 본 연구에서 원예작물 포장조건에 따른 저장 중 결구상추의 평균적인 품온 차이는 크지 않았으나 초기 품온에서 저온으로 떨어지기까지 소요되는 시간에는 포장 조건에 따라 차이를 보였다.

Fig. 2. Changes in the temperature of lettuce by different packaging methods dur ing 21 days at 2°C. ―, Corrugated box; …, P box; -·-, Wrapping under ventilation.

Download Original Figure

고온기 결구상추의 수확 후 포장조건에 따른 저장 중 중량감소율은 저장기간이 경과함에 따라 전반적으로 증가 하였으며(Fig. 3), 그 중 P box에 저장한 경우 다른 포장조건 으로 저장한 결구상추보다 중량감소율이 유의적으로 높았 다(p<0.05). 특히 저장 21일째에는 개별 랩핑과 골판지 상자 에 포장한 결구상추의 중량감소율이 각각 5.1%, 7.9%인 반면 P box에 저장한 결구상추는 18.7%로 가장 높았다. P box의 경우 뚜껑이 없고, 옆면도 구멍이 뚫려있는 개방형 상자로 결구상추의 증산작용이 활발하게 일어나 중량감소 가 크게 발생한 것으로 판단된다. 일반적으로 채소작물은 생체 중량이 5-10%까지 줄어들면 상품성을 상실하는 것으 로 알려져 있는데(21) 본 연구에서는 개별 랩핑 한 결구상추 의 중량감소율이 가장 낮아 저장기간 동안 상품성이 오래 유지되는 것으로 나타났다. 이는 결구상추를 개별적으로 랩 포장한 경우 생체중량 감소가 적었다는 Lee 등(8)과 Bark 등(2)의 연구결과와도 일치하였으며 개별 랩 포장을 통해 포장 내 호흡과 수분증발이 다소 억제되어 증산작용이 낮았 던 것으로 사료된다.

Fig. 3. Changes in the weight loss rate of lettuce by different packaging methods dur ing 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

L 및 a 값의 측정은 결구상추의 변색을 수치화하는 가장 일반적인 방법으로서 각각 갈변 및 적변 발생의 척도로 사용된다(22). 포장조건에 따른 고온기 결구상추의 저장 중 표면색도를 측정한 결과 L 값의 경우 저장기간이 경과함 에 따라 전반적으로 감소하였다(Fig. 4A). 저장 21일째 개별 랩핑포장 > 골판지 상자 > P box로 포장한 결구상추 순으로 L값이 높았으나 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). a값은 Fig. 4B와 같이 전반적으로 감소하다가 저장 14일 이후 다소 증가하는 경향을 보였으며 이는 저장 중 결구상추의 갈변이 진행된 것으로 사료된다. b 값은 Fig. 4C와 같이 저장 중 전반적으로 증가하는 경향을 보였으나 개별 랩핑 한 결구상추는 저장 21일째 17.3으로 골판지 상자(25.3) 및 P box(26.9)로 포장한 결구상추보다 유의적으로 낮았다 (p<0.05). Youn 등(4)의 연구에서도 결구차이에 따른 신선 편이 양상추의 저장 중 L 값이 감소하고, a 값이 증가하는 등 본 연구결과와 일치하였다. 저장 중 전체 색변화를 나타 내는 ΔE 값의 경우 모든 처리구에서 전반적으로 증가하였 으며 특히, P box로 포장한 결구상추의 색 변화가 저장 21일째 16.8로 가장 컸고, 개별 랩핑 한 결구상추가 11.4로 가장 낮았다(Fig. 4D).

Fig. 4. Changes in the L (A), a (B), b value (C), and color difference (D) of lettuce by different packaging methods during 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

결구상추의 저장 중 갈변도를 측정한 결과는 Fig. 5A와 같으며 저장기간 동안 꾸준히 증가하였다. 특히 골판지 상 자에 저장한 결구상추의 갈변도가 다른 처리구보다 유의적 으로 높았으며(p<0.05) 저장 초기 0.116이었던 반면 저장 7일째 0.464로 약 4배 이상 갈변도가 증가하였다. 개별 랩핑 한 결구상추는 저장 21일째 갈변도가 0.257로 다른 처리구 보다 가장 낮았으며 이는 ΔE 값에서도 개별 랩핑 한 결구상 추의 색 변화가 낮았던 결과와도 일치하였다. 신선편이 결 구상추의 경우 갈변은 저장 초기 절단면 위에 원형의 핑크 색 반점으로 나타나다가 잎의 맥을 따라 갈변의 띠를 형성 하면서 점차 잎 전체로 전개되는 양상을 나타낸다(23). 본 연구에서는 신선편이 결구상추가 아니었으나 수확 시 줄기 절단으로 인한 절단면의 갈변도가 점차 증가하는 경향을 보였고, 그 중 개별 랩핑 포장으로 공기 중 산소와의 접촉이 적었던 결구상추의 갈변 진행이 다소 미미한 것으로 나타났 다.

Fig. 5. Changes in the browning index (A), and SPAD value (B) of lettuce by different packaging methods during 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

채소류의 주색소인 엽록소는 식물에 널리 분포되어있는 천연 녹색색소로서 식물 세포내의 엽록체에 존재하여 채소 및 과일의 신선함을 나타내는 지표가 되는 것으로 알려져 있다(24). 본 연구에서는 포장조건에 따른 결구상추의 저장 기간별 엽록소 함량 변화를 SPAD 값으로 나타내었다(Fig. 5B). 일반적으로 원예작물은 저장기간이 증가함에 따라 엽 록소 손실에 의한 황화가 진행되어 SPAD 값이 감소하는데 (8) 본 연구에서도 저장일이 경과함에 따라 감소하는 추세 를 보였다. 개별 랩핑 한 결구상추의 경우 저장 21일째 31.8 으로 골판지 상자(28.5) 및 P box(29.0)로 포장한 결구상추 보다 다소 높은 값을 유지하였으나 유의적인 차이는 보이지 않았다(p<0.05). 그러나 초록색을 나타내는 a값의 변화와 마찬가지로 개별 랩핑 한 결구상추에서 저장기간 동안 엽록 소가 가장 많이 유지되고 있음을 알 수 있었다. Choi 등(25) 은 시금치에서, Jeong 등(26)은 녹색 꽃양배추에서 저장 중 황화현상 및 이로 인한 엽록소 함량 감소를 보고하여 본 연구결과와 유사하였다.

표면색도, 갈변도 및 엽록소 함량 측정을 통해 결구상추 는 저장기간 동안 전체적으로 어두워지고, 고유의 초록색 에서 황색으로 변하며 갈변이 진행됨을 알 수 있었다. 그러 나 개별 랩핑 한 경우 결구상추의 색 변화가 가장 적어 고온기 결구상추의 품질유지에 효과적인 포장방법이라고 판단된다.

결구상추는 주로 생식으로 섭취되므로 씹힘성(chewiness) 과 관련된 경도가 중요하며 표면색과 함께 상품성 및 소비 자 평가에 중요한 영향을 미치는 요소이다(3). 본 연구에서 포장조건에 따른 결구상추의 경도변화를 측정한 결과는 Fig. 6과 같으며 저장 중 전반적으로 감소하였다. 저장 21일 째 골판지 상자에 포장한 결구상추의 경도가 8.3 N 이었던 반면, 개별 랩핑 한 결구상추의 경도는 11.2 N으로 가장 높았으나 포장조건에 따른 유의적인 차이는 없었다 (p<0.05). 결구상추는 저장기간 중 수분이 손실되며 조직에 영향을 주는데(21) 본 연구에서 개별 랩핑 한 경우 골판지 상자 및 P box로 포장한 경우보다 저장 중 수분손실이 적어 결구상추의 경도유지에 효과적이었다고 판단된다. 이는 개 별 랩핑 한 결구상추의 저장 중 중량감소율이 가장 낮았던 결과와도 일치한다.

Fig. 6. Changes in the hardness of lettuce by different packaging methods during 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

고온기 결구상추의 포장조건에 따른 호흡률을 측정한 결과 저장기간 동안 모든 처리구에서 전반적으로 증가하였 다(Fig. 7). 저장 초기 결구상추의 호흡률은 9.1-9.9 mg/Kg·h 에서 저장 21일째 개별 랩핑 한 결구상추(27.7 mg/Kg·h) > 골판지 상자(20.0 mg/Kg·h) > P box(15.5 mg/Kg·h) 순으로 높게 측정되었으며 포장방법에 따른 유의적인 차이를 보였 다(p<0.05). 중량감모, 색 변화, 갈변도, 경도 등의 품질평가 에서 개별 랩핑 한 결구상추의 품질변화가 가장 적었던 반면 호흡률은 높았는데, 이는 호흡률 측정을 위해 랩을 풀면서 결구상추와 랩의 밀착도가 분리되어 순간 호흡률이 상승된 것으로 판단된다. 결구상추와 같이 호흡이 왕성한 채소는 수확직후 상온에 방치되면 호흡열 증가와 함께 빠른 호흡기질 감소로 갈변이 촉진되지만(20) 본 연구에서는 수 확 후 2°C 저온저장을 통해 호흡열 제거로 호흡속도가 다소 억제된 것으로 사료된다.

Fig. 7. Changes in the respiration rate of lettuce by different packaging methods during 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

포장조건에 따른 고온기 결구상추의 저장 중 총 페놀함 량 및 DPPH 라디컬 소거능을 측정한 결과는 Fig. 8과 같으 며 저장기간이 경과함에 따라 전반적으로 감소하였고, 포 장방법에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 페놀성 화 합물은 다양한 식물성 식품에 존재한다고 알려져 있으며 구조식에 phenolic hydroxyl(OH)기를 소유하고, 고명 안정 화된 구조로서 전자를 수용하는 기작으로 항산화 반응에 직접적으로 관여한다(27). 또한 결구상추는 에틸렌의 발생 이나 물리적인 상처를 받았을 때 phenylalanine(PAL) 활성 이 증가하고, 결국 polyphenol oxidase(PPO)에 의하여 페놀 물질이 갈변물질로 산화된다고 알려져 있다(28). 이에 본 연구에서는 고온기 결구상추의 갈변현상을 좀 더 파악하기 위하여 총 페놀함량을 조사하였다. 저장 초기 결구상추의 총 페놀함량은 12.1 g GAE/Kg dw 이었으며 저장 21일 째 개별 랩핑 한 결구상추는 10.0 g GAE/Kg dw, P box에 포장 한 결구상추는 9.5 g GAE/Kg dw로 개별 랩핑 한 결구상추 가 다소 높았으나 포장방법에 따른 차이는 미비하였다. Karaca와 Velioglu(15)는 오존처리에 따른 결구상추의 총 페놀함량을 측정한 결과 8.7 g GAE/Kg dw로 보고하여 본 연구결과와 유사하였으며 Bae 등(29)은 신선편이 로메인 상추를 대상으로 총 페놀함량을 측정한 결과 저장 초기 7.4 ug GAE/g FW에서 저장 5일 후 6.1 ug GAE/g FW로 감소하였다고 보고하였다.

Fig. 8. Changes in the total phenolic contents (A) and DPPH radical scavenging activity (B) of lettuce by different packaging methods dur ing 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

DPPH는 천연소재로부터 항산화활성을 분석하는데 많 이 이용되며 비교적 안정한 free radical로서 항산화제, 방향 족 아민류 등에 환원되어 탈색되는 원리로 측정하게 된다 (30). 본 연구에서 고온기 결구상추의 저장 중 DPPH 라디컬 소거능을 측정한 결과 저장 초기 5.4 g AA/Kg dw에서 저장 21일째 5.3 g AA/Kg dw로 다소 감소하였으나 저장기간 및 포장방법에 따른 큰 변화가 없었다. Bae 등(29)이 측정한 신선편이 로메인 상추의 DPPH 라디컬 소거능 결과에서도 저장 후 감소하는 경향을 보였다. 총 페놀함량은 총 항산화 활성에 기여하는 바가 높다고 알려져 있으며(31) DPPH 라 디칼 소거능이 우수한 경우 총 페놀함량 또한 높아 서로 양의 상관관계가 있다고 알려져 있다. 추후 결구상추의 저 장 중 이화학적 품질특성 외에 영양학적 및 생리활성 효과 에 대한 연구를 통해 보다 다각적인 측면에서 선도유지효과 를 구명할 필요가 있다고 사료된다.

고온기 결구상추의 포장조건에 따른 저장 중 외관변화를 지수로 나타내었으며 저장기간이 경과함에 따라 전반적으 로 감소하였다(Fig. 9). 2점을 상품성 한계로 간주하였을 때 골판지 상자 및 P box에 포장한 경우 저장 21일째 각각 1.5 및 1.8로 상품성을 상실하였으나 개별 랩핑 한 경우 3.0으로 외관이 가장 우수하였고, 상품성이 유지되는 것으 로 조사되었다. 또한 저장 중 결구상추의 내·외부 변화를 조사한 결과 Fig. 10과 같이 골판지 상자에 포장한 경우 저장 14일째부터 내부 갈변이 진행되었음을 알 수 있었다. 또한 수확 시 절단으로 인한 줄기 절단면의 갈변은 모든 처리구에서 동일하게 발생하였으나 특히 골판지 상자에 포장한 결구상추는 저장 7일째에도 다른 처리구보다 절단 면 갈변이 많이 진행되었고, 이는 Fig. 5A의 갈변도 결과와 도 일치하였다. 결구상추는 외부보다 내부에서 품질저하가 빠르게 발생되는 것으로 조사되었으며 이로 인해 소비자가 절단되지 않은 결구상추를 구입할 경우 내부 품질 확인이 어려울 것으로 판단된다.

Fig. 9. Changes in the visual quality scores of lettuce by different packaging methods dur ing 21 days at 2°C. ■, Corrugated box; ●, P box; ○, Wrapping under ventilation. Values represent the mean±SD (n=5). Means with different letters for the same storage period are significantly different at p<0.05.

Download Original Figure

Fig. 10. Changes in the appearance of lettuce by different packaging methods dur ing 21 days at 2°C.

Download Original Figure

고온기 결구상추는 수확 후 바로 개별 랩핑하여 P box에 담고, 2°C에서 저장할 경우 저장 21일째까지 선도유지에 효과적이고, 이를 통해 고온기 결구상추 수급조절에도 긍 정적인 영향을 줄 것이라 생각된다.