서 론
아스파라거스(Asparagus officinalis)는 백합과에 속하는 다년생 식물로서, 유럽이나 미국에서는 고급 채소로서 많이 이용되고 있다(Lipton, 1990). 최근 국내에서도 아스파라거스는 다양한 항산화 물질과 같은 건강 기능성 성분에 관심이 증대됨에 따라 소비가 증가하는 추세이다(Seong et al., 2012). 이에 반해 국내 아스파라거스의 수확 후 관리 기술 및 유통 환경이 불량하여 크고 작은 손실이 발생하고 있다(Choi et al., 2011; Lee, 2015; Park and Son, 2010).
아스파라거스는 어린 조직으로 구성되어 있어 다른 작물보다 높은 호흡과 부패 진행으로 인하여 저장 기간이 매우 짧다(Robinson et al., 1975). 또한, 에틸렌에 매우 민감하게 반응하여 장기간 노출 시 황화 진행이 촉진된다(Wang et al., 1971). 이러한 아스파라거스의 품질 유지를 위하여 UV-C 조사와 CA 및 MA 저장 등 다양한 전처리 기술이 보고되었다. 기존의 UV-C 조사는 아스파라거스에서 대장균과 미생물의 억제 효과(Poubol et al., 2015)뿐만 아니라 브로콜리에서는 엽록소 분해 효소(Chlorophyllase) 활성을 저해하여 황화 억제 효과를 보고하였다(Costa et al., 2006). CA 및 MA 저장은 아스파라거스에서 호흡, 수분 손실 그리고 황화 억제 등의 효과를 보였다(Gariepy et al., 1991; Yoon et al., 2016). 그러나 MA 저장의 경우 이산화탄소 및 산소 농도 조건의 변화뿐만 아니라 품질 저하에 원인이 되는 에틸렌 가스의 축적을 가져올 수 있다(Yun and Lee, 1996). 이러한 이유로 기존에 관행 저장 조건에서의 입증된 UV-C의 효과가 MA 저장 조건에서는 다른 결과를 나타낼 수도 있을 것으로 판단된다.
이에 본 연구는 아스파라거스의 관행 저장 및 MAP 조건에서 UV-C 조사에 따른 저장 중 품질 유지에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다.
재료 및 방법
강원도 양구 지역에서 재배한 아스파라거스(Asparagus officinalis ‘Wellcome’)를 구입하여 이중 직경 1.4 ± 0.1 cm를 선별하여 실험에 사용하였다. UV-C 조사는 Costa et al (2006)의 방법을 참고하여 15와 20 kJ/m2 수준으로 처리하였고, 무처리를 대조구로 두었다. 저장방법으로는 산소투과도가 10,000 cc·m-2·day-1·atm-1인 OTR(Oxygen transmission rate) 필름(Dae Ryung precision packaging industry Co., Ltd, Korea)을 적용한 MAP 처리와 유공 필름(∅ 0.5 cm, 4 ea·100 cm-2)으로 포장된 관행 저장 처리를 두었다. 모든 처리는 4°C, 상대습도 85% 조건으로 저장하였다. 생체중 감소율은 초기 중량에서 감소하는 중량을 백분율로 표현하였다. MAP 처리는 포장 내 이산화탄소, 산소 그리고 에틸렌 농도를 조사하였는데, 이산화탄소와 산소는 infrared sensor(Checkmate, PBI, Denmark), 에틸렌 농도는 gas chromatography(GC-2010, Shimadzu, Japan)로 측정하였다(Park et al., 2000). 이취와 외관상 품질은 5명의 패널을 선정하여 관능 평가로 진행하였는데, 외관상 품질 은 1점(매우 나쁨)부터 5점(매우 우수함)까지 5단계로 평가하였다. 이취의 평가는 매우 적게 발생하는 수준을 1점, 매우 많이 발생하는 수준을 5점으로 하였다. 실험 결과 통계분석은 Microsoft Excel 2013 program을 이용하여 표준오차로 나타내었고, 또한 SPSS statistics 21 program을 이용하여 던컨의 다중범위검정으로 분석하였다.
결과 및 고찰
아스파라거스의 저장 중 생체중 감소율은 관행 저장의 모든 처리가 저장 최종일에 4.5% 내외의 수준을 보였고, MAP의 모든 처리는 0.4% 수준으로 낮았다(Fig. 1). 일반적으로 아스파라거스의 최대 생체중 감소 허용 비율은 8.0%로 알려져 있는데(Kays and Paull, 2004), 본 실험에서 관행 저장 처리에서도 저장 종료일까지 4.5% 내외의 수준으로 생체중 감소로 인한 외관상 품질저하는 보이지 않았다. 저장 방법으로 비교할 때 MAP 처리가 관행 저장보다 생체중 감소율이 매우 낮았는데, 이는 저장 기간 중 포장 내 높은 상대습도를 유지하여 증산을 억제했기 때문이라 판단된다(Cho et al., 2009).
MAP 처리에서만 조사한 필름 포장 내 이산화탄소 농도는 모든 처리가 저장 중 5.0-10.0%를 꾸준히 유지하였고, UV-C 조사에 따른 호흡의 증가는 보이지 않았다(Fig. 2A). 포장 내 산소 농도는 모든 처리가 10.0% 이상의 농도를 유지하였다(Fig. 2B). 저장 중 MAP의 모든 처리는 아스파라거스의 적정 CA/MA 조건인 이산화탄소 농도 범위 5.0-12.0%와 최소 산소 허용 농도 5.0% 이상을 유지하였다(Kader, 2002). 또한 무처리와 비교해볼 때 UV-C 조사에 따른 포장 내 이산화탄소 농도에 차이가 없어 UV-C 조사가 아스파라거스의 호흡에 영향을 미치지 않았던 것으로 판단된다. Costa et al.(2006)도 브로콜리에서 UV-C 조사가 호흡에 영향을 주지 않는다고 하였다. 포장 내 에틸렌 농도는 모든 처리에서 2.0-4.0 µL/L를 유지하였으며 UV-C 조사에 따른 처리간 차이는 보이지 않았는데(Fig. 2C), Erkan et al.(2001)도 애호박에서 UV-C 조사가 에틸렌 발생에 영향이 주지 않았다고 하였다.
저장 최종일에 조사한 이취는 관행 저장의 모든 처리가 MAP 처리의 모든 처리보다 다소 많이 발생하였다. 또한 관행저장에서는 모든 처리가 유의적인 차이를 보이지 않았으나 MAP 처리는 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 유의적으로 가장 낮았다. 일반적으로 이취는 2.5% 이하의 산소 농도에서 혐기성 호흡으로 전환되어 아세트알데하이드와 에탄올의 생성으로 발생한다고 하였는데(Park et al., 2015), 본 실험에서는 저장 중 MAP 처리의 산소 농도가 9.0% 이상을 꾸준히 유지했기 때문이라 판단된다.
가용성 고형물 함량은 UV-C 조사에 따른 차이는 보이지 않았으나 MAP 처리가 관행 저장보다 높았는데, 이는 MAP 처리에서 저장 기간 중 아스파라거스의 적정 CA/MA 저장(이산화탄소 농도 5.0-12.0%와 산소 농도 5.0% 이상)조건을 만족하여 당을 소모하는 호흡이 억제되었기 때문이라 판단된다. 경도는 MAP 처리가 관행 저장보다 다소 높았는데, UV-C 조사에 따른 차이는 없었다. 이는 MAP 처리에 따른 저장 기간 중 포장 내 축적된 에틸렌이 원인이라 판단된다. Liu and Jiang(2006)에 의하면 아스파라거스의 에틸렌 가스 처리로 인하여 리그닌화(Lignification)를 촉진하여 경화가 진행된다고 하였다. 줄기의 황화 정도를 측정하기 위한 hue angle 값은 MAP 처리가 관행 저장보다 높았고, 두 저장 방법 모두 15 kJ/m2의 UV-C 조사에 따른 황화 억제 효과를 보였다(Table 1). 이는 적정 UV-C 조사의 효과라고 판단되는데, Costa et al. (2006)에 의하면 UV-C 조사는 브로콜리에서 엽록소 분해 효소(Chlorophyllase) 활성의 억제로 황화 지연의 효과를 보고하였다. 특히 MAP 처리에서 그 효과가 더욱 분명하였는데, 이는 저장 기간 중 아스파라거스의 적정 CA/MA 저장 조건(이산화탄소 농도 5.0-12.0%와 산소 농도 5.0% 이상)을 만족했기 때문이다. Berrang et al. (1990)도 아스파라거스의 적정 CA 저장 조건에서 황화 억제에 효과를 보고하였다.
외관상 품질은 관행 저장과 MAP 처리 모두 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 가장 우수 하게 유지되었고, MAP 처리는 모든 UV-C 조사에서 저장 종료일(30일)까지 3점 이상으로 판매 가능 점수를 꾸준히 유지하였다(Fig. 3). 이는 UV-C 조사에 의한 황화 억제의 영향이라 판단된다. 일반적으로 미국의 농산물 표준 등급(U.S. Standard)에 따르면 녹색 아스파라거스의 색 변화는 품질 변화에 매우 중요한 항목으로(Kader, 2002) 본 실험에서의 황화 억제는 외관상 품질 평가에 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인다.
이상의 결과를 종합해 보면 아스파라거스의 15 kJ/m2 UV-C 조사와 OTR 필름(10,000cc)으로 포장한 MAP 저장처리는 외관상 품질 및 가용성 고형물 함량의 유지 그리고 이취 및 황화 발생을 억제하여 저장 중 품질 유지에 가장 효과적이었다.
결 론
본 연구는 저장 중 UV-C 조사와 MAP 처리가 저장 중 아스파라거스의 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 아스파라거스는 UV-C 조사는 15과 20 kJ/m2를 두었고 무처리를 대조구로 두었다. MAP 처리는 OTR 필름(10,000 cc/m2·day·atm)을 이용하였고, 유공 필름으로 포장한 관행 저장 처리 두었다. 모든 처리는 4°C, 상대습도 85%에 30일 동안 저장되었다. 저장 중 생체중 감소율은 MAP의 모든 처리에서 0.4% 미만을 보였으나 관행 저장 처리는 4.5% 내외를 나타냈다. MAP 처리의 이산화탄소 농도는 저장 중 5.0-10.0%를 유지하였고, 산소 농도는 모든 처리에서 10.0% 이상의 농도를 꾸준히 유지하였다. 모든 처리는 아스파라거스의 적정 CA/MA 조건을 만족하였다. 에틸렌 농도는 모든 처리에서 2.0-4.0 µL/L를 유지하였다. 필름 포장 내 가스 조성(이산화탄소, 산소, 그리고 에틸렌 농도)은 UV-C 조사에 따른 차이를 보이지 않았다. 이취는 저장 방법에 상관없이 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 가장 낮았다. 가용성 고형물 함량은 MAP 처리에서는 차이가 없었으나, 관행 저장에서는 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 가장 높았다. Hue angle 값은 관행 저장과 MAP 처리에서 모두 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 가장 높아 UV-C 조사에 따른 황화 억제를 보였다. 외관상 품질은 저장 방법에 상관없이 15 kJ/m2 UV-C 조사에서 가장 우수하게 유지되었다. 결과적으로 15 kJ/m2의 UV-C 조사와 MAP 처리의 복합처리는 외관상 품질 및 가용성 고형물 함량 유지, 그리고 이취 및 황화 발생의 억제 효과를 보여 아스파라거스의 저장 중 품질 유지에 효과적이었다.
