Introduction
블루베리(Vaccinim spp.)는 우리나라에서 2000년대 이후 일반농가에서 재배되기 시작하여, 건강식품으로 인식되면서 전국적으로 재배되고 있다. 국내에서 생산되는 블루베리 생과의 택배운송 시 포장방법은 농가에 따라 다양한 방법들이 이용되고 있으나, 소형 유공 플라스틱 박스에 블루베리를 담은 후 스티로폼 박스에 넣어 택배로 운송하는 방식이 가장 일반적인 형태이다. 이때 농가에서는 블루베리의 신선도를 유지하기 위해 스티로폼 박스 안에 얼음팩을 넣어 포장하고 있다. 최근 블루베리의 국내 생산량 및 수입물량의 증가로 출하 가격이 떨어지고 있는 상황에서 포장에 따른 노동비 및 운송비 등의 비용 증가는 생산농가 입장에서는 손실요인이며 이외의 장기 보존성 향상을 위한 수확 후 처리 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
블루베리는 수확 시 물리적 손상과 함께 부패에 관여하는 균의 번식 등으로 수확 후 장기저장이 까다로운 과일이다(Farr and Rossman, 2010). Beaudry et al. (1998)은 수확 후 물러짐, 수분손실, 부패 등으로 인해 블루베리의 품질이 쉽게 변질된다고 하였다. 또한, 수확 후 저온 저장 중 잿빛곰팡이에 의해 부패가 시작되고(Cappellini et al., 1972), alternaria rot, 탄저병 등도 관여한다고 알려져 있다(Cappellini et al., 1972; Cappellini and Ceponis, 1977). 국내에서도 블루베리에서의 잿빛곰팡이 발생이 많이 보고되고 있으며(Hong et al., 2011; Kwon et al., 2011), 탄저병의 발생도 보고된 바 있다 (Kim et al., 2009).
공기투과도가 다른 다양한 필름을 이용한 modified atmosphere (MA)포장(Yang et al., 2007; Silva-Sanzana et al., 2016)은 포장 내 습도조성(Lichter et al., 2011)에 따른 선도유지 효과에 의한 결과로 보고되고 있다. 그러나 MA포장에 따른 높은 상대습도는 과실의 건조를 예방하는 긍정적인 효과도 있지만, 장기 저장 시에는 - 0.5℃의 낮은 온도에서 조차 병원성 곰팡이인 잿빛곰팡이의 포자형성을 활성화시킬 수 있고 결과적으로 과실의 부패를 초래한다고 알려져 있다(Kwon et al., 2011). 이산화황은 과실의 수확 후 부패를 감소시키기 위해 제안된 기술로(Cantin et al., 2011), 수확 후 저온저장 중 잿빛곰팡이에 의한 포도 과실의 부패를 감소시키는 효과적인 방법으로 많이 이용되고 있으며(Smilanick and Henson, 1992; Franck et al., 2005; Carter et al., 2015), 이산화황패드 처리시 미세 천공된 폴리에틸렌 필름으로 포장하는 것이 부패억제에 가장 효과적이었다고 보고 된 바 있다(Choi et al., 2017).
본 연구에서는 블루베리 택배 유통 시 얼음팩 사용유무에 따른 품질비교와 과실의 수확 후 저장에서 문제가 되는 곰팡이 발생을 방지하는데 효과적인 것으로 알려져 있는 유황패드와 MA포장의 복합처리를 이용한 블루베리 과실의 수확 후 장기저장 시 선도유지 방법을 검토하였다.
Materials and Methods
블루베리
본 실험에 이용된 블루베리(Vaccinim spp.)는 전남 순천지역에서 재배된 듀크 품종으로 관행수확기인 2017년6월 27일에 수확하여 15℃에서 선별하였다.
저장온도별 품질 변화
15℃에서 선별된 과실을 0, 10, 20℃의 저장고에 보관하면서 각 저장온도에 따른 품질을 조사하였다.
택배용 포장 방법
선별 후 0℃에 보관하였던 블루베리를 폴리프로필렌 용기(19 cm × 13 cm × 6 cm)에 담았으며, 아이스팩 처리를 위해 스티로폼박스 바닥에 영하 70℃에서 동결시킨 얼음팩(18 cm × 18 cm, 고흡수성수지)을 넣고 상기의 용기에 포장한 블루베리 2개를 스티로폼박스(32 cm × 24 cm × 13 cm)에 넣은 후 뚜껑을 닫아 포장하였으며, 모의 택배배달 조건을 위해 상온에 보관하였다(Fig. 1). 포장 내 온도 및 습도를 알아보기 위해 각 시험 처리구의 스티로폼 박스 내부에 data logger (Model B102, Spectrum Technologies, Inc., Aurora, IL, USA)를 설치하여 2시간 간격으로 측정하였다
유황패드 처리 및 포장방법
시험처리는 무처리(대조구) 및 유황패드(SO2 pad) + MA (미세천공 폴리에틸렌 필름, 두께 0.06 mm, 구멍크기 0.5 mm, 천공비율 0.39%) 복합처리구를 두었다. 유황패드는 40% sodium metabisulphite를 함유한 후레쉬골드®(Topfresh, Seoul, Korea)제품을 이용하였다. 시험처리 시 이용한 플라스틱상자는 크기 52 cm × 34 cm × 9 cm 로 농가에서 일반적으로 사용되는 뚜껑이 없는 오픈형 상자이며, 유황패드 + MA처리는 상자 내부에 미세천공 PE필름을 깔고 흡습지, 블루베리, 흡습지, 유황패드 순서로 올리고 필름을 덮어 주었다.
포장상자 내부의 이산화황(SO2농도
Gas sampling pump (GV-100S, GASTEC Co., Kanagawa, Japan)에 SO2 low range detector tube (5La, GASTEC No.)를 연결한 후 포장상자 내 두군데에서 각각 100 mL의 가스를 1분간 포집하여 측정하였다.
이산화탄소 및 산소 분석
상자 내부의 이산화탄소 및 산소는 CO2/O2 analyser (Checkmate 3, PBI- Dansensor, Denmark)를 이용해 스티로폼 박스 윗부분에서 측정하였다.
과실품질조사
경도는Texture Analyzer (25 kg load cell, 5 mm cylindrical probe, TA-XT2, Surrey, UK)를 이용하여 속도 2 mm/sec로 과실 적도부위를 측정하였다.
가용성고형물은 과육에서 채취된 과즙을 Refractometer (RA-520N, KYOTO ELECTRONICS MFG. CO., LTD, Japan)를 이용 20℃로 보정하여 측정하였다.
색도는 과실 과육 부분의 적도면 과피를 색도계(CR-300, Minolta Corp., Japan)를 사용하여 측정하였다.
처리간의 품질조사를 위해 완전임의 배치법으로 3반복으로 하였다.
통계분석은SAS 프로그램(SAS 9.1, SAS Institute Inc., USA)을 이용하여 3처리간의 비교는 Duncan 다중범위검정으로, 2 처리간의 비교는 t-test로 분석하였다.
Results and Discussion
저장온도별 품질 변화
본 실험에 이용된 블루베리를 0, 10 및 20℃의 보관온도에 따른 품질을 조사하였던 바, 경도는 20℃에서 유의하게 낮게 조사되었는데 3일만에 과실부패로 인하여 측정이 불가능하였다. 과립의 경도는0℃에 비하여 10℃에서 오히려 높게 측정되어 지나친 저온보다는 적정 온도에서 저장하는 것이 유리한 것으로 조사되었으나, 온도차이에 의한 과실수분손실에 의한 것인지 등에 관해서 명확한 원인규명을 위한 실험이 좀 더 필요한 것으로 생각된다(Fig. 2).
택배용 포장 유통 시 얼음팩 이용 효과
상온에서 진행 된 모의 택배 유통조건 실험에서의 온도 및 습도 결과는 다음과 같다. 유통조건 실험이 진행된 외기온도는 약 27 - 28℃였으며(Fig. 3A), 습도는 약 70 - 80%였다(Fig. 4A). 무처리구 스티로폼 포장박스 안의 온도는 0℃에서 시작하여 24시간 후 27.7℃로 빠르게 높아졌고 이후 서서히 증가하면서 48시간 후에는 29.7℃를 나타냈다(Fig. 3B). 반면 얼음팩 처리구에서는 24시간 후 21.5℃로서 무처리구에 비해 온도가 약 6℃정도 낮은 결과를 보였다(Fig. 3C). 이는 얼음팩 처리에 의한 온도 상승 지연 효과로 판단되었으며, 이후 48시간 까지 증가하면서 28.5℃를 나타내었다.
스티로폼 박스 안 습도는 무처리구에서 시험기간 내내 Relative humidity (RH) 100%를 보였으며(Fig. 4B), 처리구에서는 RH 100%으로부터 미세하게 낮아지며 24시간 후에는 98.5%, 48시간 후에는 96.1%을 나타냈다(Fig. 4C). 이러한 결과는 얼음팩에 의한 것인지 측정센서의 감도에 의한 차이인지는 불명확하나, 처리간의 습도차이는 매우 미미한 것으로 사료된다.
또한, 박스 내 얼음팩 처리 유무에 따른 상자 내 가스변화를 조사한 결과(Table 1), 산소농도는 24시간 후 무처리에서 11.9%, 처리구에서 14.6%로 얼음팩 처리구에서 다소 높게 나타났다. 48시간 후에는 무처리구에서 7.5%로 24시간 후 보다 더욱 낮아졌으며, 처리구에서는 13.0%으로서 무처리구 보다는 저하속도가 완만하였다. 이는 이는 박스 내 온도가 높은 무처리구에서 과실의 호흡증가로 인해 상자 내 산소가 더 많이 소모되었기 때문으로 생각되며, 처리간의 차이는 과실의 품온 차이에 따른 호흡량 차이의 결과로 해석된다(Table 1).
박스 내 0이산화탄소 농도는 산소농도와 반대로 무처리구에서 24시간 후 8.1%, 48시간 후 12.7%를 나타내었으며, 처리구에서는 24시간 후 5.5%, 48시간 후 7.4%로서 무처리구에 비해 낮게 나타났다. 박스 내 온도가 높은 무처리구에서 높은 이산화탄소 농도와 함께 그 증가 속도가 빠른 것으로 나타났으며, 처리구 역시 48시간 후에는 약간 증가하는 것으로 나타났는데 이 또한 박스 내 품온상승으로 인해 호흡이 증가함으로써 이산화탄소 양이 증가된 것으로 판단된다(Table 1). 이상의 결과는 온도차이에 따라서 호흡량이 다르게 나타난다는 이전의 결과와 일치한다(Hardenburg et al., 1990).
즉, 택배용 스티로폼 박스 내 온도 차이는 과실의 호흡량에 영향을 미치며, 온도가 높을수록 산소를 더욱 많이 소모하며, 이산화탄소를 많이 생성하는, 즉 호흡량을 증가시키는 원인인 것으로 생각된다.
색도를 나타내는 Hunter L, a, b 값의 변화에 있어서도 뚜렷한 경향의 차이를 볼 수 없었으며(Fig. 5) 이는 품질요인의 변화가 아이스팩에서는 적었다는 것을 시사하는 것으로 생각된다. 경도, 당도 변화 차이에서도 같은 경향이었다(Fig. 6). 얼음팩 사용유무에 따른 곰팡이 발생 및 관능적 품질을 조사한 결과(Table 2), 곰팡이 발생의 경우 24시간 후에는 무처리구 0.4%, 얼음팩 처리구 1.1%로 얼음팩 처리가 약간 높았고, 48시간 후에는 무처리구가 1.4%로 얼음팩 처리구의 0.8%에 비해 다소 높게 나왔으나 처리간의 유의한 차이는 보이지 않았다. 블루베리 과실에서 나타나는 이취는 처리구 및 처리 후 시간에 따른 특별한 차이를 나타내지 않았으며, 종합적 식미평가 또한 유의한 차이를 나타내지 않았다.
또한, 얼음팩을 처리하지 않은 무처리구의 경우에서도 48시간 후 가장 낮은 산소농도(7.5%)와 가장 높은 이산화탄소 농도(12.7%)를 보였으나 이러한 노출수준에서도 품질에는 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다(Fig. 7). 이는 얼음팩 처리로 인한 온도 감소효과 특히, 24시간까지의 온도상승 차이가 비록 호흡량에 약간의 영향은 미쳤지만, 품질변화에 영향을 미칠 정도는 아니었기 때문인 것으로 사료된다.
위의 결과를 종합해 볼 때 비록 얼음팩 사용유무에 따라 스티로폼 상자 내 온도 및 가스농도에 있어 처리구간 다소 차이를 보이기는 했으나, 이러한 차이가 블루베리의 품질변화에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 따라서 일반적으로 블루베리를 저온 0℃에 보관했다가 발송하여 대부분 24시간 이내에 배송이 완료되는 택배 유통조건에서는 품질 유지를 위한 얼음팩 처리를 하지 않아도 될 것으로 생각된다. 다만, 소비자의 심리적 만족감과 신뢰도 증진을 위한 얼음팩의 사용여부에 대한 결정권은 판매자의 몫이라고 할 수 있다.
장기저장을 위한 유황패드 이용효과
유황패드 처리에 의한 블루베리의 품질조사 결과는 다음과 같다(Table 3). 블루베리 과실의 경도는 무처리구가 저장 15일에 2.88 N에서 저장 33일에 2.33 N으로 감소하였고 유황패드 처리구는 같은 기간 중 2.47 N에서 2.57 N으로 경도저하가 나타나지 않았다. 가용성고형물함량은 처리구 간 저장 중 차이가 없었다. 과실의 부패율을 조사한 결과, 무처리구는 저장 15일만에 15%의 부패율을 보였고, 저장 33일 후 75%로 대부분의 과실이 부패되었다(Table 3). 더욱이, 저장기간이 45일이 된 블루베리는 더욱 부패가 심하여 상품성을 완전히 상실하였다(Fig. 8). 이상의 결과에서 유황패드 처리구의 과립 경도가 무처리구에 비교하여 유의한 효과가 나타나지 않았던 원인을 분석해 보면 실험에 이용한 과실의 개체간 오차 및 무처리구의 부패율이 25 - 75%로 높았기 때문에 경도 측정에 이용한 과립의 상대적 건전도가 높았던 것이 원인이었던 것으로 추정되었다. 한편, 본 실험을 진행하는 중에도 기계적 장해가 있는 과실이 많이 발견되었는데(Fig. 9), 이는 수확 시 상처 및 물러짐 등의 원인과 더불어 부패에 관여하는 균의 번식이 저장 중인 과실의 부패를 촉진시키는 요인이라는 기존의 결과(Beaudry et al., 1998; Farr and Rossman, 2010)와 일치한다. 또한, 병원성 곰팡이인 잿빛곰팡이는 - 0.5℃의 낮은 온도에서 조차 포자형성을 활성화시키고 과실의 부패를 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있으며(Choi et al., 2017), 저장 중 과실의 부패에는 잿빛곰팡이뿐만 아니라 여러 가지의 부패균이 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Cappellini et al., 1972; Cappellini and Ceponis, 1977; Kwon et al., 2011). 따라서, 블루베리의 저장 시에는 부패를 촉진할 수 있는 상처 또는 물러짐과 등의 철저한 선별이 우선시 되어야 할 것으로 생각된다. 그러나 무처리구와는 달리, 유황패드 처리구에서는 저장 33일까지도 부패를 보이지 않아 유황패드 처리가 블루베리의 저장 중 부패율 경감에 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 결과는 포도에서 보고되고 있는 유황패드 사용 결과(Smilanick and Henson 1992; Franck et al., 2005; Cantin et al., 2011; Rivera et al 2013; Carter et al., 2015; Rodriguez and Zoffoli, 2016; Choi et al., 2017)와 유사한 것으로써, 포도과실의 부패를 줄이기 위해 널리 사용되고 있는 유황패드를 블루베리 과실의 부패를 억제하기 위한 수확 후 관리 기술로 적용할 수 있을 것으로 판단되며, 블루베리의 장기저장을 위한 유황패드 처리기술에 대한 실용화 기술개발이 필요할 것으로 판단된다.
