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ISSN : 2288-0992(Print)
ISSN : 2288-100X(Online)
Protected Horticulture and Plant Factory Vol.22 No.4 pp.427-431
DOI : https://doi.org/10.12791/KSBEC.2013.22.4.427

몇 가지 처리가 파프리카 과실의 저온장해에 미치는 영향

최인이1,3, 이용범2, 김일섭1, 백준필3, 강호민1,3*
1강원대학교 원예학과, 2서울시립대학교 환경원예학과, 3강원대학교 농업생명과학연구원
본 연구는 UVc 처리, 열수처리와 고 CO2 처리가 저온저장으로 인해 발생하는 저온장해 현상에 미치는 영향을 비교하고, 소량으로 다른 작물과 혼합 선적할 때 유지되는 5℃ 이하의 저장 유통에 적용할 수 있는지 알아보기 위해 수행하였다. 각각의 처리 후 20일간 저온저장 후 상온에 5일간 저장하였다. 생체중은 MAP 조건이었던 고 CO2 처리구를 제외한 나머지 처리구에서 상온 저장후 급격히 감소하였으며, 에틸렌은 주기적으로 3% 내외의 수치를 보였다. 고 CO2 처리구는 저장 종료일인 25일에는 약 33%의 고 CO2 농도를 나타냈다. 저장 최종일에 측정한 경도는 통계적 유의성은 없었으나, 저온장해 현상이 완화되었던 열수처리에서 높았다. 저온장해 정도의 지표가 되는 전해질 용출량은 저온장해 발생온도인 4℃에서는 고 CO2 처리구에서 가장 높았으며, 열수처리와 UVc처리구에서 가장 낮았는데, 비저온장해 대조구(7℃)와 유사한 수준이었다. 또한 저장최종일에 측정한 호흡률에서는 열수처리가 가장 낮아 저온장해가 완화되었음을 알 수 있었다. 이상의 결과로 보아 저온장해 완화 효과를 보인 열수처리와 UVc 처리는 소량으로 다른 작물과 혼합 선적할 때 유지되는 5℃ 이하의 저장유통에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.

Effect of Several Treatments on Chilling Injury of Paprika Fruits during Low Temperature Storage

Ho-Min Kang1,3*, In-Lee Choi1,3, Yong Beom Lee2, Il Seop Kim1, Jun Pill Baek3
1Dept. of Horticulture, Kangwon Nat’l. Univ., Chuncheon 200-701, Korea
2Dept. of Environmental Horticulture, Univ. of Seoul, Seoul 130-743, Korea
3Agriculture and Life Science Research Institude, Kangwon Nat’l Univ., Chuncheon 200-701, Korea
Received November 8, 2013; Revised November 29, 2013; Accepted December 5, 2013

Abstract

Paprika fruits should be stored and distributed at above 7℃ to prevent chilling injury but the small amount of paprika that transports with other horticultural products in refrigerated container by ship usually stored less than 5℃ for other products. In this case, paprika fruits cannot help exposing chilling temperature, so that the paprika must be lost marketable value during a long period of transfer. This study was conducted to compare the alleviated effects of high CO2 treatment (passive MAP), heat (hot water dipping), and UVc treatment on chilling injury of paprika fruits due tolow temperature storage, and also to decide if these treatments can be used for transporting under 5℃. After each treatment the paprika were put in the low temperature storage (4℃) for 20 days and afterwards change the in room temperature (20℃) for 5 days. The fresh weight loss of all the treatments except the high CO2 treatment showed around 7~12%after 25 days of storage and the ethylene concentration showed periodical increases and decreases as around 3 μl/l. TheCO2 concentration was rapidly increased 33% carbon dioxide in high CO2 treatment during room temperature storageafter cold storage for 20 days. The firmness which is key quality characteristics during storage and is decreasing causedby chilling injury was not significantly different among all treatments. However, the firmness of stored paprika wasmaintained highest in the treated with hot water dipping. Therefore, HWD and UVc treatment that showed 60% of electrolyteleakage in the 4℃ control (chilling injury control) and similar level with the 7℃ control (non-chilling injury control)would be effective to alleviate chilling injury in the stored paprika.

 

0023-01-0022-0004-22.pdf847.3KB

서 론

 파프리카(Capsicum annuum L.)는 호온성작물로 저장온도가 낮아지게 되면 착색 불균일, 노화촉진, 성숙저하, 과육의 연화 증가, pitting(함몰됨), water-soaking(주름짐) 및 calyx discoloration(꽃받침 변색)등과 같은 저온장해 현상이 흔히 나타난다(Gonzalez-Aguilar, 2000; Purvis, 2002). Salunkhe와 Desai(1984)는 파프리카 수확 후 7℃이하에 저장할 경우 저온 장해를 받고 곰팡이의 2차 감염에 의해 반점성 부패현상을 보인다고 보고하였으며, Lim 등(2005)은 5℃에 파프리카를 저장하였을 때, 8℃와 12℃ 저장 처리구에 비해 생체중 감소는 적었으나, 경도가 낮았고 비상품과의 비율이 높았다고 보고 하였다. 또한 파프리카는 저온에 매우 민감한 작물로서 품종에 따라 0~10℃의 범위 안에서 저온장해 현상이 나타난다(Kader, 2002). 여러 품종의 파프리카를 가지고 저온 감응도를 비교한 결과, 7℃ 저장조건에서는 90% 이상의 상품률이 저장 20일까지 유지되었고, 4℃에서는 15일까지 저장 가능하며 저온저장에 의한 water soaking(주름짐)는 4℃에서 가장 많았다고 보고하였다(Hwang 등. 2005). 저온장해 억제에 대한 연구는 고추 UV-C 처리(Ariel 등, 2005), 고추와 파프리카 열수처리(Lim과 Cho, 2009), 애호박, 오이의 고 CO2 처리(Lee와 Yang, 2000; Lee와 Yang, 2004) 등이 보고되어 있다.

 이에 본 연구는 파프리카를 대상으로 UVc 처리, 열수처리와 고 CO처리가 저온저장으로 인해 발생하는 저온장해 현상의 억제 효과를 비교하고자 수행하였다.

재료 및 방법

 경상북도 경산 지역에서 재배된 ‘Special(Enza Zaden, The Netherlands)’ 파프리카를 실험재료로 사용하였다. UVc(245nm) 처리구는 조사강도가 15kJ/m2이 될 때까지 UV-C 램프(Spectronics, ENF 240C/FE, USA)를 이용하여 10cm 아래에서 5분간 조사하였고, 열수처리는 shaking heating bath(BS-21, Jeio tech, Korea)에서 55℃ 온도로 15초간 담수하였다. UVc와 열수처리(Hot Water Dipping)된 과실은 미세천공 필름을 사용하여 포장하였고, 고 CO2 처리는 MAP(modified atmosphere package)로 실시하였는데, 최근 국내에서 개발된 비천공 필름인 산소투과도가 5,000cc O2/m2 · day · atm인 필름으로 포장하였다. 이상의 3가지 처리구는 모두 4℃에 저장하였다. 고 CO2 처리구는 저온 저장중 최고 10%까지 이산화탄소가 자연증가 하였다. 또한 대조구는 MA 효과를 배제하기 위해 미세천공 필름으로 포장하여 각각 4℃(4℃-Cont.)와 7℃(7℃-Cont.)에 저장하였다. 모든 처리구는 한국산 파프리카 장거리 해상수송 조건(Choi 등, 2011)에 따라 각 온도에서 20일간 저장 후 상온에 5일간 저장하였다. 저장기간 중 생체중 감소율을 측정하였고, CO2/O2 analyzer (CheckMate 9900, PBI Dansensor, Denmark)를 이용하여 필름내 대기조성 조건을 측정하였고, 에틸렌 발생률은 gas chromatography(GC-2010, Shimadzu, Japan)로 측정하였다(Park 등, 2000). 외관상 품질은 5명의 숙련된 패널에 의한 관능평가로 조사하였는데, 1부터 5까지 등급으로 평가하였다. 외관상 품질의 등급은 저장전 가장 좋은 상태를 5, 상품성이 유지한 상태를 3점, 그리고 완전폐기상태를 1점으로 하였다. 저장 최종일에 호흡속도와 에틸렌발생률을 측정하였다. 경도는 rheometer(Compac-100II, Sun scientific, Japan)를 이용하여 측정하였다(Arvanitoyannis 등, 2005). 전해질 용출량은 무게 0.7g 내외의 직경 0.7cm 디스크를 만들어 0.4M mannitol (C6H14O6)에 침지하여 100rpm에서 3시간 동안 용출시킨 후 EC 측정기(Cyberscan PC 300, Eutech instruments, singapore)로 측정하였고, 총 전해질 용출량을 측정하기 위해 2회의 냉각과 해동처리 후 측정하였다. 3시간 후 용출량을 총 용출량에 대한 백분율로 표시하였다(Kang과 Park, 1998). 모든 실험은 7반복으로 진행하였으며 통계처리는 Microsoft Excel 2007 program을 이용하여 표준편차로 나타내었다.

결과 및 고찰

 저장 중 생체중은 7℃ 대조구(비저온장해 처리구)에서 12일 후에 이미 4%까지 감소되었다. 저온장해 발생 온도인 4℃에서 저장한 처리구 중 고 CO2 처리구를 제외한 나머지 처리구도 저온 저장 20일 후에 약 3.5~4.0%의 감소율을 나타내었고, 상온으로 이동 직후 급격한 감소를 보였다. 저장 종료일 25일에는 UVc 처리구가 12%까지 감소하여 품질이 크게 저하되었고, 열수처리, 7℃ 대조구, 그리고 4℃ 대조구가 약 7.0~9.5% 수준의 감소를 보였고, 고 CO2 처리구가 가장 낮은 약 0.5%의 감소율을 나타냈다. Kay와 Paull(2004)는 파프리카 생체중감소 허용범위는 4% 수준으로 보고하였는데, 고 CO2 처리구를 제외한 나머지 처리구에서 수분 감소로 인한 품질저하가 나타났던 것으로 판단된다.

 관능평가한 외관상 품질은 저온 저장 20일 후 고 CO2 처리구에서 가장 높게 유지되었고, 7℃대조구가 가장 낮았으나, 상온 이동 후 저장 종료일인 25일에는 모든 처리구의 통계적 유의성은 없었다(Fig. 1). 이는 비천공필름에 저장하였던 고 CO2 처리구의 MA 효과인 것으로 판단되는데, Kader(2002)에 의하면 적정저장 온도에서도 MA 저장에서 저장수명이 25% 연장된다고 하였다.

Fig. 1. Change of fresh weight and visual quality of paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ (arrow) for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

 고 CO2 처리구의 포장내 이산화탄소 농도는 저온 저장 중에도 꾸준히 높아져 저장 15일에 약 10%를 나타내었고, 상온에 이동 후 급격히 증가하여 저장 종료일인 25일에는 약 33%까지 증가하였다. 이를 제외한 나머지 처리구는 미세천공 필름으로 포장하였기 때문에 1% 미만을 보였다. 파프리카의 이산화탄소 최대허용범위가 2%, 적정 CA조건도 O2:2-5%, CO2:2-5%로 알려져 있어(Kader, 2002), 저장 15일 후부터는 고 CO2 장해가 우려되었다.

 에틸렌 농도는 주기적으로 증가와 감소를 반복하며 3 μl/l 내외의 수치를 보였으며, 그 중 저온장해를 입지않은 7℃ 대조구에서 가장 낮게 유지되었고, UVc와 열수 처리구가 이와 비슷한 농도를 나타냈다(Fig. 2).

Fig. 2. Change of CO2, O2, and C2H4 of paprika paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ (arrow) for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

 저온장해 정도의 지표가 되는 이온 용출량의 경우 UVc와 열수 처리에서 4℃ 대조구의 60%수준을 보였으며, 7℃ 대조구와 유사한 수준을 보였다. 그러나 고 CO2 처리구의 이온 용출량은 4℃ 대조구보다 약 1.5배의 높은 수준이었다(Fig. 3). Kang 등(2005)과 Lee와 Yang(2000)은 저온 저장중 저온장해를 받은 미성숙 토마토와 애호박에서 호흡률과 에틸렌 발생률이 증가한다고 보고하였는데, 본 실험에서 호흡률의 경우 열수 처리구가 4℃ 대조구의 84%, 에틸렌 발생률은 UVc 처리구가 4℃ 대조구의 44% 수준을 나타내어 저온장해 억제효과가 나타난 것으로 판단된다. 그러나 Lee와 Yang(2000)은 고 CO2 처리로 인해 애호박의 저온장해가 억제 되었는데, 1.5% 처리가 10% 처리보다 높은 억제 효과를 보였다고 보고하였으며, 이 수준은 적정 MA 및 CA조건과 유사하였다. 그러나 본 연구에서는 고 CO2 처리가 파프리카 적정 MA 및 CA조건의 최고 7배나 높아 오히려 고 CO2 장해가 발생한 것을 판단된다(Fig. 4, 5). 또한 저장중 주요 품질 특성이면서 동시에 저온장해시 감소하는 경도는 비록 통계적 유의성은 없었으나 고 CO2 처리구에서 가장 낮았고 열수처리에서 높게 유지되었다(Fig. 6). 이상의 결과로 보아 파프리카 저온장해 완화에는 이온 용출량이 4℃ 대조구의 60% 수준이며, 7℃ 대조구와 유사한 수준을 보인 열수처리와 UVc처리가 효과적인 것으로 판단된다.

Fig. 3. The electrolyte leakage paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

Fig. 4. The respiration rate paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

Fig. 5. The ethylene production rate paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

Fig. 6. The firmness paprika fruits treated five different treatments (4℃/7℃-cont, High CO2, UVc, and HWD (hot water dipping)) and stored at 4℃ and 7℃ for 20 days and the transferred at 20℃ for 5 days for in long-distance export condition. Vertical bars represent ± SD of the means (n = 7).

사 사

 본 연구는 농림수산식품기술기획평가원의 과채류수출사업단 연구과제 지원에 의해 수행되었습니다.

Reference

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