서 론
왕고들빼기(Lactuca indical L.)는 산지에 자생하는 산채로서, 야생종은 결각이 크고 쓴맛이 강한 단점이 있어 왕고들빼기(♀)와 용설채(♂)를 교배하여 ‘선향’을 육성하였는데(07, 강원도 농업기술원), 엽맥에 자색의 안토시아닌 색소가 착색되어 있으며 야생종에 비해 쌈채 및 샐러드에 알맞다. 어린잎 채소는 초장이 10 cm 이하로 약 20－30일간 재배하여 먹는 채소로써 간편식으로도 이용이 용이하여 생산과 소비가 증가하였고(Fallove et al., 2009), 성체에 비해 높은 비타민, 미네랄, 폴리페놀 등 기능성을 함유하고 있다(Lee et al., 2007). 왕고들빼기 어린잎 채소로서 재배 방법과 수확 후 관리에 대한 연구가 보고되고 있는데(Kim et al., 2018; Jang et al., 2017), 특히 어린잎 채소는 성채에 비해 조직이 연하여 수분 손실 및황화로 인한 품질 저하가 빨라 수확 후 관리가 요구되고 있다(Lee et al., 2009a). 조직이 연하여 품질 저하가 빠른 어린잎 채소는 수확 후 관리 연구로서 MA 저장이 선행되어 왔다(Jeong et al., 2015). MAP (modified atmosphere packaging)는 필름의 가스투과도 및 산물의 호흡에 의해 조성된 대기 조건을 통해 저장성을 향상시키는 방법으로, 일반적으로 포장 내 대기 조성은 산물의 호흡률 및 포장재의 산소투과율에 달려있다고 보고된 바 있다(Allende et al., 2004). MA 포장의 효과로서 관능적 요소인 외관 및 이취, 황화 등을 억제하며, 생리적 요소로서 비타민 C, 폴리페놀, 펙틴 등의 함량 유지가 보고되고 있다(Kang and Kim, 2007; Park et al., 2014).
따라서 본 연구는 산소투과도를 달리한 OTR (oxygen transmission rate)필름을 사용하여 왕고들빼기 어린잎의 품질 유지에 적합한 MAP 조건을 구명하고자 수행하였다.
재료 및 방법
왕고들빼기(Lactuca indica L.) ‘선향’을 원예용 상토(바로커, 서울바이오)로 충진한 128공 육묘용 플러그트레이에서 2017년 9월부터 4주간 재배하여 초장이 10 cm 이하일 때 수확하였다. 포장재로는 산소투과도가 각각 50 cc, 1,300 cc, 10,000 cc, 20,000 cc, 40,000 cc, 그리고 80,000 cc/m-2/day-1/atm-1인 OTR (oxygen transmission rate) 필름과 미세천공필름(MP-micro perforated film: ∅ 0.06 cm, 36 ea/100 cm2)을 사용하였다. 수확한 왕고들빼기 어린잎을 산소투과도가 다른 각각의 포장재로 포장하여 8 ± 1°C의 저장 온도와 상대 습도 85 ± 5%의 조건에서 22일간 저장하였다.
저장 기간 중 생체중 감소율, 포장 내 산소, 이산화탄소 및 에틸렌 농도 변화를 조사하였으며, 생체중 감소율은 초기 중량에서 감소하는 중량을 백분율로 표현하였다. 포장 내 산소 및 이산화탄소 농도는 infrared sensor (Checkmate, PBI, Denmark)로, 에틸렌 농도는 gas analyzer (F-960, CID Bio-Science Inc., United State)를 사용하여 측정하였다(Terada et al., 2017). 저장 종료일에 엽록소 함량은 chlorophyll meter (SPAD-502 plus, Konica Minolta, Japan)로 조사하였고, 색도는 색차계(CR-400, Konica Minolta, Japan)로 측정하였다. 저장 종료일에 조사한 외관상 품질과 이취는 5명의 패널에 의한 관능 평가로 진행하였는데, 외관상 품질의 등급은 저장 전 가장 우수한 상태를 5점, 상품성을 유지한 상태를 3점, 그리고 완전 폐기 수준의 상태를 1점으로 하였다(Loaiza and Cantwell, 1997; Lopez-Galvez et al., 1997). 이취는 Lopez- Galvez et al. (1997)의 방법을 응용하여 이취가 느껴지지 않는 수준을 0점, 이취가 매우 강한 수준을 5점으로 하였다. 저장 종료일에 DPPH 라디컬소거능은 Oboh (2005)의 방법을 응용하여 생체시료 0.5 g을 메탄올 20 mL과 섞어 균질화하여 균질 시료 0.1 mL와 0.4 mM DPPH 메탄올 용매를 혼합하고 암 조건에서 30분 방치한 후 분광 광도계(UV-2075, JASCO, Japan)를 사용하여 516 nm의 흡광도에서 측정하였다. DPPH 라디컬소거능은 백분율로 나타내었으며 다음 식 (1)과 같은 공식을 적용하였다.
| DPPH 라디컬소거능(%) = [1 - (Sample A516 nm / Blank A516 nm)] * 100 | (1) |
모든 실험은 5반복으로 진행하였고 통계분석은 Microsoft Excel 2010 program을 이용한 표준편차 및 SPSS (IBM SPSS Statistics version 22) program을 이용한 각 처리 간의 유의성 검정을 실시하였다.
결과 및 고찰
OTR필름을 사용하여 왕고들빼기의 품질 유지에 적합한 MAP 조건을 구명하고자 본 실험을 진행하였다. 왕고들빼기 ‘선향’ 어린잎의 저장 중 생체중 감소율은 저장 종료일까지 모든 MA저장 처리구는 1.1% 이하를 보였고, 대조구인 미세천공 필름은 5.5%의 수준이었다(Fig. 1). 같은 속인 상추류의 최대 허용 생체중 감소율이 3－5%을 보이는 것으로 볼 때(Kays and Paull, 2004), 미세천공 필름 처리구는 수분 손실에 의한 품질 저하가 나타난 것으로 판단된다.
포장 내 산소 농도는 20,000 cc, 40,000 cc, 그리고 80,000 cc MA 저장 처리구에서 저장 기간 동안 19% 이상을 유지하였고, 50 cc 처리구에서 저장 기간 중 15－16%의 농도로 가장 낮게 유지되었고, 1,300 cc 처리구와 10,000 cc 처리구는 저장 기간 중 17－19%의 농도로 유지되었다. (Fig. 2A). 포장 내 이산화탄소 농도는 50 cc 처리구가 가장 높게 유지되어 저장 종료일 11%의 수치를 보였고, 1,300 cc와 10,000 cc 처리구는 각각 7%, 5%의 농도를 보였고, 나머지 OTR 필름 처리구는 저장 기간 동안 4% 미만의 농도를 유지하였다(Fig. 2B). 미세천공 처리구는 저장종료일 20% 이상의 산소 농도와 0.1% 이하의 이산화탄소 농도를 보였는데, 포장 내 가스 조성은 포장재 등의 물리적 장벽에 의해 달라질 수 있으며(Yaptenco et al., 2007; Luo et al. (2004), 는 OTR 필름이 포장 내 가스 조성에 영향을 준다고 보고한 바 있다. 본 실험도 산소투과도가 다른 포장재에 의해 산소 및 이산화탄소 농도 조성의 차이가 유도된 것으로 판단된다.
Fig. 2.
The change of oxygen contents (A), carbon dioxide contents (B), and ethylene contents (C) of ‘Sheonyang’ (Lactuca indica L.) baby leaf vegetable packed with several OTR (oxygen transmission rate) film and MP (micro-perforated) film treatments stored for 22 days. Vertical bars represent ± SD (n = 5).
포장 내 에틸렌 농도는 모든 처리구간 유의성은 없었으나 저장 기간 중 1－4 µL/L-1의 농도를 유지하였고, 저장 17일째 급격히 증가하는 경향을 보였다(Fig. 2C). 일반적으로 에틸렌은 노화를 자극하며 엽채류의 엽록소 감소에 의한 황화현상을 촉진한다고 보고한 바 있다(Kader, 2002).
외관상 품질은 저장 12일째 대조구인 미세천공 필름과 80,000 cc 처리구의 품질 저하 현상을 시작으로 저장 17일째부터 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구를 제외한 모든 MA 처리구가 상품성을 상실하였다(Fig. 3). 모든 처리구간 에틸렌 농도의 유의적 차이는 없었으나 50 cc처리구와 1,300 cc 처리구만이 상품성을 유지한 것은 엽채류의 황화 및 노화 촉진을 유도하는 에틸렌의 작용이 고농도 이산화탄소 농도에 의해 억제된 것으로 판단된다(Aharoni et al., 1989).
왕고들빼기 어린잎의 황화 정도를 조사하기 위해 엽록소 함량과 색도 지표를 측정하였는데(Table 1), 저장 종료일에 조사한 엽록소 함량은 모든 처리구가 저장 전에 비해 감소하였고, 그 중 50 cc처리구와 1,300 cc 처리구의 감소 폭이 가장 낮았다. 대조구인 미세천공 필름 처리구는 MA 저장 처리에 비해 엽록소 함량이 낮은 수준을 보였는데, 엽록소 함량의 저하는 엽채류 노화 증상의 가장 명확한 외관상 특성이라고 하였다(Buchanan-Wollaston, 1997). 명도를 나타내는 L*값은 40,000 cc, 80,000 cc MA 저장 처리구와 대조구인 미세천공 필름 처리구에서 유의적으로 높았으며, 황색도를 나타내는 b*값 역시 같은 경향을 보였다. Hue angle 값은 90도에 가까워질수록 노란색을 나타내는 색도 지표인데(Kong and Lee, 2010), 본 연구는 산소투과도가 높아질수록 90도에 가까워졌으며, 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구가 저장 전과 유사한 수준으로 높은 값을 유지하였다. Gomez and Artes (2004)도 샐러리 저장 시 MA 포장이 천공필름 포장에 비해 Hue angle 값이 더 높게 유지되어 품질 유지 효과를 보고한 바 있다.
Table 1. The chlorophyll (SPAD), color, off-odor, DPPH radical savenging activity of ‘Sheonyang’ (Lactuca indica L.) baby leaf vegetable packed with several OTR (oxygen transmission rate) film and MP (micro-perforated) film treatments at 8°C in last storage day (22 days)
2)Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
저장 종료일 조사한 이취는 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구에서 거의 느껴지지 않는 수준이었으며, 산소투과도가 높아질수록 이취 발생이 많았다(Table 1). 이취의 생성은 저장성을 저하시키는 요인으로 작용하며, 이는 포장 필름의 종류에 의해 영향을 받을 수 있는데(Piagentini and Guemes, 2002), 본 실험은 MA 저장을 통한 이취 억제 효과가 우수하였다. 또한 저산소와 고이산화탄소 조건에서 발생하는 혐기성 호흡 및 발효에 의한 이취가 문제가 되는데(Kader, 2002), 본 실험에서는 저장 기간 중 산소 농도가 최저 15% 이상을 유지하여 혐기성 호흡 및 발효에 의한 이취 발생은 나타나지 않은 것으로 판단된다.
DPPH 라디컬 소거능은 저장 전 95.6%과 비교하여 저장 종료일 산소투과도가 높아짐에 따라 DPPH 라디컬 소거능이 비례하여 감소하였는데, 특히 미세천공 필름 처리구가 MA 저장 처리구에 비해 감소 폭이 컸다(Table 1). Bae et al. (2016)도 로메인 상추의 DPPH 라디컬 소거능이 저장 후 감소하는 경향을 보였으며, Lee et al. (2009b)은 산소투과도가 낮은 무지필름과 5,000 cc/m-2/day-1/atm-1 필름의 DPPH라디컬 소거능이 산소투과도가 높은 다른 포장재에 비해 높게 나타났다고 보고한 바 있다.
따라서 왕고들빼기 ‘선향’ 어린잎의 MA 저장 시 황화 억제 및 품질 유지 효과가 가장 우수한 1,300 cc OTR 필름을 사용하여 포장하는 것이 적합하다고 판단된다.
요 약
본 연구는 OTR 필름 종류가 왕고들빼기 어린잎 채소의 MA (modified atmosphere) 저장 중 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 플라스틱하우스에서 4주간 재배한 초장 10 cm 내외의 왕고들빼기 어린잎 채소를 산소투과도가 50 cc, 1,300 cc, 10,000 cc, 20,000 cc, 40,000 cc, 그리고 80,000 cc/m-2/day-1/atm-1인 OTR 필름과 대조구인 미세천공 필름(∅0.06 cm, 36 ea/100 cm2)을 사용하여 포장하여 8°C에서 22일간 저장하였다. 저장 종료일 모든 OTR 필름 처리구의 생체중 감소율은 1.1%를 보였고, 대조구인 미세천공 필름은 5.5%의 감소를 나타냈다. 포장 내 산소농도는 20,000 cc, 40,000 cc, 그리고 80,000 cc OTR 필름 처리구에서 저장 중 19% 이상의 농도을 유지하였고, 50 cc 처리구에서 저장 기간 중 15－16%의 농도로 가장 낮게 유지되었다. 포장 내 이산화탄소 농도는 50 cc 처리구가 가장 높게 유지되어 저장 종료일 11%의 수치를 보였고, 1,300 cc와 10,000 cc 처리구는 각각 7%, 5%의 농도를 보였고, 나머지 OTR 필름 처리구는 저장 기간 동안 4% 미만의 농도를 유지하였다. 미세천공 처리구는 저장종료일 20% 이상의 산소 농도와 0.1% 이하의 이산화탄소 농도를 보였다. 포장 내 에틸렌 농도는 모든 처리구간 유의성은 없었으나 저장 기간 중 1－4 µL/L-1의 농도를 유지하였고, 저장 17일째 급격히 증가하는 경향을 보였다. 저장 종료일 조사한 외관상 품질은 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구만이 상품성을 유지하였다. 저장 종료일에 조사한 엽록소 함량과 Hue angle 값은 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구가 가장 높게 유지되었고, 황색도를 나타내는 b* 값도 50 cc 처리구와 1,300 cc 처리구가 가장 낮았다. DPPH 라디컬 소거능은 저장 전과 비교하여 저장 종료일 산소투과도가 높아짐에 따라 DPPH 라디컬 소거능이 비례하여 감소하였다. 따라서 왕고들빼기 ‘선향’ 어린잎의 MA 저장 시 황화 억제 및 품질 유지 효과가 가장 우수한 1,300 cc OTR 필름을 사용하여 포장하는 것이 적합하다고 판단된다.
