KR101524591B1 - 원예작물 저장성 증진방법 - Google Patents

원예작물 저장성 증진방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원예작물 저장성 증진방법에 관한 것으로서, 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리하는 제1공정; 및 상기 제1공정을 거친 원예작물을 처리실에 넣고 대기보다 높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 처리하는 제2공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 따른 원예작물 저장성 증진방법은 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 재배중인 원예작물에 살포하여 처리하거나 또는 수확한 원예작물을 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 침지하는 방법으로 1차 처리한 다음 고농도의 이산화탄소로 2차 처리하는 경우 식물체로 이행이 어려운 칼슘의 공급을 촉진시켜주어 세포벽 결합 칼슘을 증가시켜 줌에 따라 저장 중 경도를 높이거나 경도가 감소하는 것을 지연시킬 수 있어 부패를 억제하여 원예작물의 저장성을 크게 증진시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

원예작물 저장성 증진방법{Method for increasing of shelf life of horticultural produce}
본 발명은 원예작물 저장성 증진방법에 관한 것이다.
신선 원예작물은 부패성이 강하여 저장성이 짧다. 특히 대량필수원소인 칼슘은 작물의 저장성과 밀접한 원소이지만 식물의 흡수가 어렵고 흡수된 칼슘도 체내 이행이 쉽지 않다. 칼슘의 축적 정도는 식물 조직의 종류에 따라 차이가 있어 재배 중에 특정 조직에서 결핍증상을 보이거나(예, 토마토 배꼽썩음병), 재배 중에는 가시적인 결핍증상을 보이지 않지만 수확한 이후에 결핍장해가 나타나기도 한다(예, 사과 고두병). 식품안정성을 고려하여 수확기에 접근해서는 농약사용이 제한되므로 친환경적으로 병의 발생을 억제하고 작물 생육 후반기에도 칼슘 흡수를 높일 수 있는 기술 개발이 필요하다.
원예작물의 저장성을 높이기 위하여 공기의 조성을 변형하는 저장기술(controlled atmosphere; CA 저장기술)이 소개되어 영농규모가 큰 국가에서는 오래전부터 활용되고 있지만 우리나라에서는 규모가 영세하고 생산지와 소비지의 거리가 짧아 장기간 수송이 불필요하므로 이러한 기술의 상용화가 이루어지지 않고 있다.
기존의 CA 저장기술이 아니라도 고이산화탄소 자체만으로도 신선 원예작물의 수확 후 대사작용을 감소시킬 수 있는데 고이산화탄소 처리는 작물의 경도를 높여주거나 연화를 지연시키는 효과가 있다고 알려져 있다(Journal of Food Quality 33: 312328, 2010). 특히 단시간의 고이산화탄소 처리에 의한 경도 증가는 세포벽과 결합한 칼슘의 농도를 높이는데, 이는 세포벽 중층에 분포한 펙틴과 칼슘의 결합을 증가시켜 수용성 펙틴을 감소시키고 또한 세포벽분해효소, 펙테이트 리아제(pectate lyase) 활성을 억제시키기 때문이다(Horticulture, Environment, and Biotechnology 53:52-59, 2012). 또한 고이산화탄소는 부패미생물의 증식을 억제하기 때문에 수확한 작물의 부패를 지연시키는 효과도 있다.
그러나 이산화탄소를 처리할 때 처리농도 및 시간을 부적절하게 할 경우 오히려 작물의 품질을 떨어뜨리므로 실용적으로 어려움이 있다.
원예작물의 저장성을 높이기 위한 다른 기술로 키토산을 이용하는 방법이 알려져 있다. 키토산은 갑각류 껍질에서 유래한 키틴을 탈에세틸화하여 제조한 항균성을 지닌 천연물질로 건강보조식품으로 분류되며 식품첨가제, 기능성 포장 필름 제조 및 농약대체제 등으로 이용되고 있다.
키토산을 이용하여 원예작물의 저장성을 높이기 위한 기술로서 대한민국 공개특허 제2003-0016602호에서는 수확된 토마토를 0.1 내지 0.5%의 키토산 수용액에 20초 내지 5분간 침적시킨 후 건조하여 저장성을 향상시킨 기술을 개시하고 있다. 또한 대한민국 등록특허 제233550호에서는 키토산 수용액 또는 키토산 분말을 식물 재배 기간 말기에 엽면살포 또는 토양살포하는 것을 요지로 하는 기술을 개시하고 있다.
상기한 기술들은 단순히 키토산분말이나 이를 포함하는 수용액을 원예작물에 살포하거나 작물을 키토산 수용액에 침적하는 형태로 이루어진다. 그에 따라 원예작물의 표면에는 키토산이 코팅되고, 그 코팅에 의해 내부의 수분 등이 외부로 빠져나가는 것을 줄여주어 저장기간을 증가시키게 된다. 이러한 키토산의 코팅기술은 원예작물의 저장기간을 증가시켜 주지만, 그 기간이 수일 이내로 장기 저장에는 한계가 있다는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명자는 상기한 종래기술, 특히 키토산을 활용하는 기술과 이산화탄소를 활용하는 기술을 응용하여 저장성이 낮은 원예작물의 연화와 부패를 지연시켜 저장성을 매우 크게 증진시킬 수 있는 방법을 연구하였으며, 그 결과 본 발명을 완성하였다.
종래기술에서 키토산 혹은 이산화탄소를 개별적으로 처리하거나 키토산만 살포하는 경우는 보편화되어 있지만 이들을 병행하여 처리하는 기술은 시도된 바 없다. 특히 단순 코팅의 관점이 아니라 원예작물로의 칼슘 이행량을 극대화시켜 세포벽 경도를 높이고 부패를 억제시키기 위한 관점에서 소정의 키토산 용액을 제조하고 이와 함께 고이산화탄소의 처리를 병행하는 기술은 보고된 바 없다.
따라서 본 발명은 키토산을 활용하는 기술과 이산화탄소를 활용하는 기술을 병용하되, 원예작물로의 칼슘 이행량을 극대화시켜 저장성이 낮은 원예작물의 연화와 부패를 지연시킬 수 있어 원예작물의 저장성을 증진시킬 수 있는 원예작물 저장성 증진방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리하는 제1공정; 및 상기 제1공정을 거친 원예작물을 처리실에 넣고 대기보다 높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 처리하는 제2공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법을 제공한다.
상기 제2공정은 처리실 내의 이산화탄소 농도를 5~100%(v/v)로 조절한 후 2~24시간 처리하는 것일 수 있다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 유기 또는 무기산 10 내지 250ppm, 키토산 20 내지 1000ppm 및 칼슘 20 내지 1000ppm을 포함하여 이루어진 것일 수 있다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은: 0.25~2.0중량%의 유기산 수용액에 키토산을 첨가하여 키토산이 1 내지 6중량% 함유된 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 물에 칼슘을 첨가하여 칼슘이 1 내지 6중량% 함유된 칼슘수용액을 제조한 다음, 상기 키토산수용액과 칼슘수용액을 혼합한 후 물로 희석하여 제조된 것일 수 있다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 미네랄 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 제1공정은 원예작물의 수확 전에 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 원예작물에 살포하는 것일 수 있다.
상기 제1공정은 원예작물의 수확 후에 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 원예작물을 30초 내지 10분간 침지시킨 후 건조하는 것일 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 재배중인 원예작물에 살포하여 처리하거나 또는 수확한 원예작물을 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 침지하는 방법으로 1차 처리한 다음 고농도의 이산화탄소로 2차 처리하는 경우 식물체로 이행이 어려운 칼슘의 공급을 촉진시켜주어 세포벽 결합 칼슘을 증가시켜 줌에 따라 저장 중 경도를 높이거나 경도가 감소하는 것을 지연시킬 수 있어 부패를 억제하여 원예작물의 저장성을 크게 증진시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 원예작물의 저장성을 증진시키기 위한 방법에 관한 것이다. 여기서 원예작물은 원예에 속하는 작물, 즉 과수, 채소, 화훼를 통틀어 이르는 것이다.
이러한 원예작물은 신선도 유지가 매우 중요시 되고 있으며, 본 발명은 이러한 신선도 유지의 일환으로서 저장성을 늘리는 방법에 관한 것이다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 원예작물 저장성 증진방법은 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리하는 제1공정 및 상기 제1공정을 거친 수확한 원예작물을 처리실에 넣고 대기보다 높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 처리하는 제2공정을 포함하여 이루어진다.
제1공정
본 발명에 따른 제1공정은 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리하는 것이다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 유기 또는 무기산 10 내지 250ppm, 키토산 20 내지 1000ppm 및 칼슘 20 내지 1000ppm을 포함하여 이루어진 것일 수 있다.
유기산 또는 무기산은 키토산을 용해시키기 위한 것으로서, 키토산을 용해시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용이 가능하다.
예를 들어서 상기 유기산 또는 무기산은 초산(acetic acid), 구연산(citric acid), 아스코빅산(ascorbic acid), 엽산(formic acid), 글루타민산(glutamic acid), 염산(hydrochloric acid), 젖산(lactic acid), 사과산(malic acid), 말레산(maleic acid), 인산(phosphrous acid) 및 호박산(succinic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유기 또는 무기산은 키토산 및 칼슘 함유 수용액 내에 10 내지 250ppm 함유되도록 하였으나, 상기 유기 또는 무기산은 첨가되는 키토산의 함량에 따라 적절히 변경 가능하다.
키토산은 고분자유기화합물로 식용코팅제 개발에 이용되기도 하는데 식물체에 살포하면 표피에 피막을 형성하여 수확한 작물의 증산(수분 증발)을 억제하므로 무게 감량을 감소시키는 효과가 있고 이러한 특성을 활용하면 작물의 저장성을 증가시켜 수확한 작물의 식품가치를 높이는데 활용할 수 있다.
상기한 효과를 충분히 발현할 수 있도록 하기 위하여 키토산 및 칼슘 함유 수용액 내에 키토산은 20 내지 1000ppm함유되는 것이 바람직하다. 상기 키토산의 함량이 20ppm 미만으로 함유될 경우 충분한 작물 저장성 증진 효과를 얻을 수 없으며, 그 함량이 1000ppm을 초과할 경우 더 이상 증진된 효과를 얻을 수 없어 작물의 원가 상승을 초래하는 단점이 있다.
배경기술에서 설명한 바와 같이 키토산만을 이용하는 경우 저장성 증가효과가 그렇게 높지는 않다. 본 발명에서는 저장성 증진효과를 극대화시키기 위하여 키토산과 칼슘을 함께 포함하는 수용액을 제조하였다.
주지된 바와 같이 키토산은 양전하를 지닌 고분자 물질로 약산에 용해되므로 다양한 유기산 또는 무기산을 이용하여 용해시킬 수 있다. 이를 고려하여 용해된 액상 키토산에 칼슘을 첨가하면 유기 또는 무기산은 이와 반응하여 킬레이트화될 수 있으므로 식물체로의 칼슘 이행을 촉진할 수 있다.
식물체로의 칼슘이행이 촉진되는 경우 후술하는 고농도의 이산화탄소 처리시 세포벽과 결합하는 칼슘의 농도를 높일 수 있다. 세포벽과 결합하는 칼슘의 농도가 높을 경우 세포벽 중층에 분포한 펙틴과 칼슘의 결합을 증가시켜 수용성 펙틴을 감소시키고 또한 세포벽분해효소, 펙테이트 리아제(pectate lyase) 활성을 억제시킨다. 이로 인하여 신선 원예작물의 수확 후 대사작용을 감소시키고, 작물의 경도를 높여주어 저장성을 증가시켜 준다.
칼슘의 함량은 유기산 종류에 따라 가변적으로 할 수 있다. 예를 들어 칼슘염 등을 구성할 수 있는 유기산의 화학적 구조를 고려하여 혼합량을 결정할 수 있다. 즉, 초산의 경우 칼슘과 결합할 수 있는 카르복실기가 하나뿐이므로 동량을 섞어주고, 사과산의 경우 두 개이므로 2배수까지, 그리고 구연산의 경우 카르복실기가 세 개이므로 최대 3배수까지 칼슘의 적용량을 높일 수 있다.
본 발명에서는 전술한 칼슘으로 인한 효과가 충분히 발현될 수 있도록 하기 위하여 키토산 및 칼슘 함유 수용액 내에 20 내지 1000ppm함유되도록 하였다. 상기 칼슘의 함량이 20ppm 미만으로 함유될 경우 충분한 작물 저장성 증진 효과를 얻을 수 없으며, 그 함량이 1000ppm을 초과할 경우 더 이상 증진된 효과를 얻을 수 없어 작물의 원가 상승을 초래하는 단점이 있다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 보관성 및 취급성 등을 고려하여 고농도로 제조한 후 물로 희석하여 제조된 것일 수 있다. 예를 들어 상기 키토산 및 칼슘함유 수용액은 0.25~2.0중량%의 유기산 수용액에 키토산을 첨가하여 키토산이 1 내지 6중량% 함유된 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 물에 칼슘을 첨가하여 칼슘이 1 내지 6중량% 함유된 칼슘수용액을 제조한 다음, 상기 키토산수용액과 칼슘수용액을 혼합한 후 물로 희석하여 제조된 것일 수 있다.
상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 미네랄 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 미네랄 성분은 영양학적으로 가치가 있는 것일 수 있다. 즉, 영양학적으로 가치가 있는 미네랄 성분이 더 포함되는 경우 원예작물, 특히 과일과 채소의 경우에는 품질 향상을 도모할 수 있게 된다.
상기 첨가 가능한 미네랄 성분으로는 붕소, 구리, 요오드, 철, 마그네슘, 망간, 몰리브덴, 칼륨, 셀레늄, 규소, 바나듐 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 미네랄 성분의 첨가량은 반드시 제한되지는 않지만, 그 효과를 충분히 발현하기 위하여 키토산 및 칼슘 함유 수용액 내에 20 내지 1000ppm함유되도록 하는 것이 바람직하다. 미네랄 성분의 첨가량이 상기 범위를 벗어나는 경우 그 효과를 충분히 발현시킬 수 없거나 오히려 식물체로의 칼슘 이행을 방해하여 저장성을 떨어뜨릴 수 있는 문제점이 있다.
상기 제1공정에서의 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리할 때 원예작물은 수확 전의 것이거나 수확 이후의 것일 수 있다. 즉, 상기 제1공정은 원예작물의 수확 전에 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 원예작물에 살포하는 것이거나 수확 후에 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 원예작물을 침지시킨 후 건조하는 것일 수 있다.
수확 전에 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 살포하는 경우에는 수회 반복하여 원예작물에 살포하는 것일 수 있으며, 침지하는 경우에는 30초 내지 10분간 원예작물을 침적하는 것일 수 있다. 이는 필요에 따라서 적절하게 선택 가능하다.
제2공정
본 발명에 따른 제2공정은 상기 제1공정을 거친 수확한 원예작물을 처리실에 넣고 대기보다 높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 처리하는 것이다.
높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 원예작물을 처리하게 되면 세포벽과 결합하는 칼슘의 농도를 높일 수 있어 세포벽 중층에 분포한 펙틴과의 칼슘의 결합을 증가시켜 수용성 펙틴을 감소시키고 또한 세포벽분해효소, 펙테이트 리아제(pectate lyase) 활성을 억제시키게 되므로, 신선 원예작물의 수확 후 대사작용을 감소시키고, 작물의 경도를 높여주어 저장성을 증가시켜 준다.
상기 제2공정은 처리실 내의 이산화탄소 농도를 5~100%(v/v)로 조절한 후 2~24시간 처리하는 것일 수 있다. 이산화탄소의 농도가 5%(v/v) 미만이거나 처리시간이 2시간 미만일 경우 충분한 저장성의 확보가 어렵다는 문제점이 있으며, 처리시간이 24시간을 초과할 경우 원예작물이 건조되어 오히려 저장성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
상기 제2공정은 처리실에서 실시될 수 있는데, 예를 들어 밀폐된 용기 혹은 챔버 등의 처리실에 수확된 작물을 넣고 처리실내의 이산화탄소 농도가 5~100%(v/v)가 되도록 공급하고 목표농도에 도달하면 가스공급을 중단하고 2~24시간 밀폐된 상태로 유지한다. 이산화탄소를 공급할 때 원예작물의 건조를 방지하기 위하여 가습한 다음 이산화탄소를 공급할 수 있다. 이산화탄소 처리가 완료되면 처리실 내의 밀폐를 해소한 후 환기를 시킨다.
이때, 제2공정을 위한 처리실 내의 온도는 5~30℃인 것이 바람직하다. 상기 처리실 내의 온도는 이산화탄소의 처리농도 및 처리시간과 관련이 있으며, 예를 들어 처리온도가 30℃ 초과일 경우 처리시간은 2~3시간 이내로 제한하는 것이 바람직하며 5℃ 미만인 경우 이산화탄소 처리에 장시간 소요될 뿐만 아니라 이산화탄소 처리 효율이 떨어질 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리함에 따라 식물체로의 이행이 어려운 칼슘의 이행을 촉진시킬 수 있으며, 이후 고농도의 이산화탄소 처리에 의해 세포벽 결합 칼슘이 증가되어 저장 중 경도를 높이거나 경도가 감소하는 것을 지연시킬 수 있어 부패를 억제하여 원예작물의 저장성을 크게 증진시킬 수 있다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
0.5%(g/g) 초산 수용액에 키토산을 용해시키되 수용액내에 1%(g/g)의 농도로 함유되게 용해시켜 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 이온수에 염화칼슘을 용해시키되 칼슘함유 기준 농도가 1%(g/g)가 되도록 용해시켜 칼슘수용액을 제조하였다. 제조된 키토산수용액과 칼슘수용액을 동량 혼합한 후 희석하여 칼슘 순량 기준 40ppm, 키토산 순량 기준 40ppm 함유된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 제조하였다.
제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 딸기 수관 전체에 1주 간격으로 4회 살포하였다. 4회 살포한 다음날 과실을 수확한 후 처리실 내에 넣고 고농도 이산화탄소(100%)로 6시간 처리한 후 환기시켰다. 처리실은 20~25℃로 유지되도록 하였으며, 이하 동일하게 적용하였다.
이후 4℃에서 4일간 저장한 다음, 다시 상온에 2일간 노출시켰다.
저장 1일차, 4일차 및 상온 2일 경과후의 딸기의 품질(경도, 색깔, 당도, 부패 발생정도)을 확인하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 과실 색깔은 색도차계로 조사하여 휴(hue)값으로 나타내었는데 0에 가까울수록 적색이 짙은 것을 의미하며 90에 가까울수록 황색을 띠는 것을 의미한다.
경도는 질감분석장치(Texture analyzer)를 이용하여 조직 속으로 침투하는데 필요한 힘을 측정한 다음 뉴우턴으로 환산하였다(단, 포도는 5mm 깊이 까지 침투할 때 발생한 최대하중을 경도로 표시하였다).
당도는 착즙한 과즙의 속의 용해성 고형물 농도를 0~20% 설탕물로 보정한 굴절당도계를 이용하여 조사하여 브릭스로 표시하였다.
부패는 과실표피가 물러지고 균사가 생장하는 상태를 육안으로 살펴 부패균의 서식 증상이 관찰되면 증상의 크기에 관계없이 부패한 것으로 간주하였다.
<비교예 1>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 처리 없이 과실을 수확한 후 처리실 내에서 공기만을 채워 넣은 후 6시간 처리하였다. 이후 4℃에서 4일간 저장한 다음, 다시 상온에 2일간 노출시켰다.
저장 1일차, 4일차 및 상온 2일 경과후의 딸기의 품질(경도, 색깔, 당도, 부패 발생정도)을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<비교예 2>
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 처리한 다음 과실을 수확한 후 처리실 내에서 공기만을 채워 넣은 후 6시간 처리하였다. 이후 4℃에서 4일간 저장한 다음, 다시 상온에 2일간 노출시켰다.
저장 1일차, 4일차 및 상온 2일 경과후의 딸기의 품질(경도, 색깔, 당도, 부패 발생정도)을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<비교예 3>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 처리 없이 과실을 수확한 후 처리실 내에서 고농도 이산화탄소(100%)로 6시간 처리한 후 환기시켰다. 이후 4℃에서 4일간 저장한 다음, 다시 상온에 2일간 노출시켰다.
저장 1일차, 4일차 및 상온 2일 경과후의 딸기의 품질(경도, 색깔, 당도, 부패 발생정도)을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
항목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1
경도 저장 1일
(뉴우턴) 저장 4일
상온 2일		 0.40
0.40
0.42		 0.42
0.45
0.42		 0.66
0.80
0.62		 0.76
0.83
0.76
과피색 저장 1일
(hue값) 저장 4일
상온 2일		 37.9
37.2
38.6		 35.8
36.2
34.4		 32.6
32.3
33.1		 37.4
36.1
34.3
당도 저장 1일
(브릭스) 저장 4일
상온 2일		 9.1
9.6
9.9		 9.0
9.1
8.9		 9.7
9.4
9.5		 9.0
8.4
8.5
부패 저장 1일
(%) 저장 4일
상온 2일		 0
0
13.3		 0
0
0		 0
0
6.7		 0
0
0
상기 표 1에서 보는 바와 같이 딸기 수확 전에 본 발명에 따라 제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 살포한 후 고농도의 이산화탄소 처리를 한 실시예 1의 경우 비교예 1 내지 3에 비하여 경도가 오랫동안 높게 유지됨을 확인할 수 있었으며, 특히 저장 후 상온에서 2일간 노출시켜도 부패가 관찰되지 않음을 확인 할 수 있다.
<실시예 2>
0.5%(g/g) 초산 수용액에 키토산을 용해시키되 수용액내에 1%(g/g)의 농도로 함유되게 용해시켜 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 이온수에 염화칼슘을 용해시키되 칼슘함유 기준 농도가 1%(g/g)가 되도록 용해시켜 칼슘수용액을 제조하였다. 제조된 키토산수용액과 칼슘수용액을 동량 혼합한 후 희석하여 칼슘 순량 기준 100ppm, 키토산 순량 기준 100ppm 함유된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 제조하였다.
제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 골드키위(품종: 한라골드, 해향) 나무 전체에 10일 간격으로 3회 살포한 다음, 다음날 과실을 수확한 후 처리실 내에 넣고 고농도 이산화탄소(100%)로 12시간 처리한 후 환기시켰다.
이후 0℃에서 60일간 저장하면서 골드키위 과실의 품질(경도, 당도, 감량)을 확인하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
여기서 경도와 당도는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였으며, 감량은 과실의 저장전의 무게와 저장 후의 무게를 비교하여 측정하였다.
<비교예 4>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 처리 없이 과실을 수확한 후 처리실 내에서 공기만을 채워 넣은 후 12시간 처리하였다.
이후 0℃에서 60일간 저장하면서 골드키위 과실의 품질(경도, 당도, 감량)을 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 확인하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<비교예 5>
상기 실시예 2와 동일한 방법으로 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 처리한 다음 과실을 수확한 후 처리실 내에서 공기만을 채워 넣은 후 12시간 처리하였다.
이후 0℃에서 60일간 저장하면서 골드키위 과실의 품질(경도, 당도, 감량)을 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 확인하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
품종 항목 비교예 4 비교예 5 실시예 2
한라골드 경도(뉴우턴) 저장 0일
저장 60일		 22.9
9.1		 24.7
12.3		 -
14.3
당도(브릭스) 저장 0일
저장 60일		 9.5
15.0		 8.6
15.1		 -
15.0
감량(%) 저장 60일 2.4 2.0 1.9
해향 경도(뉴우턴) 저장 0일
저장 60일		 23.9
2.6		 25.7
6.6		 -
7.1
당도(브릭스) 저장 0일
저장 60일		 9.5
15.0		 8.6
15.1		 -
15.0
무게감량(%) 저장 60일 7.1 6.2 5.6
상기 표 2에서 보는 바와 같이 골드키위의 수확 전에 본 발명에 따라 제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 살포한 후 고농도의 이산화탄소 처리를 실시한 실시예 2의 경우 비교예 4 및 5에 비하여 경도 감소폭이 낮았고 무게감량도 적음을 확인할 수 있다. 품종간 반응도 유사하지만 특히 저장성이 낮은 해향 품종에서도 우수한 결과를 보여줌을 확인할 수 있다.
<실시예 3>
0.5%(g/g) 초산 수용액에 키토산을 용해시키되 수용액내에 1%(g/g)의 농도로 함유되게 용해시켜 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 이온수에 염화칼슘을 용해시키되 칼슘함유 기준 농도가 1%(g/g)가 되도록 용해시켜 칼슘수용액을 제조하였다. 제조된 키토산수용액과 칼슘수용액을 1.2:1의 비율로 혼합한 후 희석하여 칼슘 순량 기준 50ppm, 키토산 순량 기준 60ppm 함유된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 제조하였다.
제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 다래(품종: 스키니그린) 과실을 1분간 침지한 다음 과실표면을 건조시켰다. 건조한 과실을 용기에 담고 고농도 이산화탄소(100%)로 12시간 처리한 다음 꺼내어 환기시키고 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
포장을 마친 과실은 0℃에 1개월간 저장하고 연화율 및 당도를 확인하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
여기서 연화율은 촉감으로 비교하여 과육이 물러져 먹기 좋은 상태에 도달한 과실을 연화된 과실로 구분하였으며, 당도는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 확인하였다.
<비교예 6>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 처리 없이 과실을 수확한 후 용기에 담고 공기만을 채워 넣은 후 12시간 처리하고, 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 0℃에서 1개월간 저장하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 연화율 및 당도를 확인하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
<비교예 7>
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 처리하여 과실을 수확한 다음 용기에 담고 공기만을 채워 넣은 후 12시간 처리하고, 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 0℃에서 1개월간 저장하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 연화율 및 당도를 확인하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
항목 비교예6 비교예7 실시예 3
연화율(%) 저장 30일 70.4 45.2 13.2
당도(브릭스) 저장 30일 13.7 14.6 14.1
상기 표 3에서 보는 바와 같이 스키니그린 다래를 본 발명에 따라 제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 침지한 후 고농도의 이산화탄소 처리를 실시한 실시예 3의 경우 비교예 6 및 7에 비하여 연화율이 현저하게 낮음을 알 수 있다.
<실시예 4>
0.5%(g/g) 초산 수용액에 키토산을 용해시키되 수용액내에 2%(g/g)의 농도로 함유되게 용해시켜 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 이온수에 염화칼슘을 용해시키되 칼슘함유 기준 농도가 2%(g/g)가 되도록 용해시켜 칼슘수용액을 제조하였다. 제조된 키토산수용액과 칼슘수용액을 1:1의 비율로 혼합한 후 희석하여 칼슘 순량 기준 100ppm, 키토산 순량 기준 100ppm 함유된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 제조하였다.
제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 포도(품종: 레드글로브, 톰슨씨드리스) 과실을 1분간 침지한 다음 과실표면을 건조시켰다. 건조한 과실을 용기에 담고 고농도 이산화탄소(100%)로 4시간 처리한 다음 꺼내어 환기시키고 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
포장을 마친 과실은 4℃에 15일간 저장하고 과실의 경도, 무게감량, 당도 및 산도를 확인하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
여기서 경도 및 당도는 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였으며, 감량은 실시예 2와 동일한 방법으로 확인하였다. 산도는 착즙한 과즙의 산을 0.1N 수산화나트륨으로 적정한 다음 사과산으로 환산하여 %로 표시하였다.
<비교예 8>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 처리 없이 과실을 수확한 후 용기에 담고 공기만을 채워 넣은 후 4시간 처리하고, 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 4℃에서 15일간 저장하고, 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 경도, 감량, 당도 및 산도를 확인하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
<비교예 9>
키토산 및 칼슘 함유 수용액에 과실을 1분간 침지처리한 다음 과실 표면을 건조시키고 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 4℃에서 15일간 저장하고, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 경도, 감량, 당도 및 산도를 확인하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
항목 비교예 8 비교예 9 실시예 4
레드글로브
경도(뉴우턴) 저장 15일
3.06
3.60
4.42
당도(브릭스) 저장 15일 16.3 17.2 16.4
산도(%) 저장 15일 0.182 0.205 0.146
무게감량(%) 저장 15일 1.98 1.68 0.38
톰슨씨드리스
경도(뉴우턴) 저장 15일
3.62
3.06
4.59
당도(브릭스) 저장 15일 19.6 19.9 18.9
산도(%) 저장 15일 0.094 0.080 0.106
무게감량(%) 저장 15일 7.43 3.36 1.44
상기 표 4에서 보는 바와 같이 레드글로브와 톰슨씨드리시 포도를 본 발명에 따라 제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 침지한 후 고농도의 이산화탄소 처리를 단기간 처리하여 실시한 실시예 4의 경우 비교예 8 및 9에 비하여 경도가 높게 유지되고 무게감량이 적게 발생하는 것을 알 수 있다.
<실시예 5>
0.5%(g/g) 초산 수용액에 키토산을 용해시키되 수용액내에 2%(g/g)의 농도로 함유되게 용해시켜 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 이온수에 염화칼슘을 용해시키되 칼슘함유 기준 농도가 2%(g/g)가 되도록 용해시켜 칼슘수용액을 제조하였다. 제조된 키토산수용액과 칼슘수용액을 1:1의 비율로 혼합한 후 희석하여 칼슘 순량 기준 100ppm, 키토산 순량 기준 100ppm 함유된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 제조하였다.
제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 딸기(품종: 설향)에 수확전 2회 살포하고 과실을 수확하였다. 수확한 과실은 크램쉘 용기에 담아 포장하고 냉각시키지 않고 처리실 내에서 고농도이산화탄소(100%)로 2시간 처리하였다.
처리한 과실을 상온에서 2일 간 저장하고 과실의 경도, 당도, 산도 및 부패율을 확인하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
여기서 경도, 당도 및 부패율은 실시예 1과 동일한 방법으로 확인하였으며, 산도는 실시예 4와 동일한 방법으로 확인하였다.
<비교예 10>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 수확전 처리 없이 과실을 수확한 후 용기에 담고 공기만을 채워 넣은 후 2시간 처리하고, 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 상온에서 2일간 저장하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 경도, 당도, 산도, 부패율을 확인하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
<비교예 11>
키토산 및 칼슘 함유 수용액의 수확전 2회 살포처리하고 과실을 수확한 후 용기에 담고 공기만을 채워 넣은 후 2시간 처리하고, 크램쉘 용기에 담아 랩핑하였다.
이후 상온에서 2일간 저장하고, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 경도, 당도, 산도, 부패율을 확인하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
항목 비교예 10 비교예 11 실시예 5
경도(뉴우턴) 상온저장 2일 0.33 0.39 0.47
당도(브릭스) 상온저장 2일 10.0 9.25 9.30
산도(%) 상온저장 2일 0.71 0.63 0.65
부패율(%) 상온저장 2일 29.5 11.3 7.8
상기 표 5에서 보는 바와 같이 설향 딸기를 본 발명에 따라 제조된 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 수확전에 살포하고 수확한 과실을 고농도의 이산화탄소 처리를 단기간 처리하여 실시한 실시예 5의 경우 비교예 10 및 11에 비하여 경도가 높게 유지되고 부패가 적게 발생하는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 키토산 및 칼슘 함유 수용액으로 원예작물을 처리하는 제1공정; 및
    상기 제1공정을 거친 원예작물을 처리실에 넣고 대기보다 높은 농도의 이산화탄소 분위기에서 2~24시간 동안 처리하는 제2공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2공정은 처리실 내의 이산화탄소 농도를 5~100%(v/v)로 조절하여 처리하는 것임을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 유기 또는 무기산 10 내지 250ppm, 키토산 20 내지 1000ppm 및 칼슘 20 내지 1000ppm을 포함하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은:
    0.25~2.0중량%의 유기산 수용액에 키토산을 첨가하여 키토산이 1 내지 6중량% 함유된 키토산수용액을 제조하고, 이와는 별도로 물에 칼슘을 첨가하여 칼슘이 1 내지 6중량% 함유된 칼슘수용액을 제조한 다음, 상기 키토산수용액과 칼슘수용액을 혼합한 후 물로 희석하여 제조된 것임을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 키토산 및 칼슘 함유 수용액은 미네랄 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원예작물 저장성 증진방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1공정은 원예작물의 수확 전에 키토산 및 칼슘 함유 수용액을 원예작물에 살포하는 것임을 특징으로 하는 원예작물의 저장성 증진방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1공정은 원예작물의 수확 후에 키토산 및 칼슘 함유 수용액에 원예작물을 30초 내지 10분간 침지시킨 후 건조하는 것임을 특징으로 하는 원예작물의 저장성 증진방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180054034A (ko) * 2016-11-14 2018-05-24 대한민국(농촌진흥청장) 아스파라거스의 저장성 및 기능성 향상 방법

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