PE 필름 두께와 온도에 따른 ‘상감둥시’ 감의 MAP 탈삽 효과

본 연구에 사용된 ‘상감둥시’는 경상북도 상주시 상주감 연구소에서 2015년 10월 14일 수확하여 당일 대학 실험실 로 운반하였다. 운반한 과실은 25℃ 실험실에서 overnight하 면서 약 10시간 정도 온도 평형을 거친 후 상처나 흠이 없는 과실을 선별하여 실험에 사용하였다. 사용된 과실의 중량은 330±28.6 g, 경도는 31.5±3.6 N 이었다.

‘상감둥시’를 대상으로 상온(25℃)과 저온(-1℃)에서 각 각 탈삽에 적절한 PE 필름의 두께를 구명하고자 상온 탈삽 시험은 60, 80, 100, 115, 130 μm 두께의 polyethylene(PE) 필름을, 저온 탈삽 시험은 80, 100, 115, 130 μm 두께의 PE 필름으로 낱개 포장하였다. 포장 규격은 14.5 cm×18.0 cm이었으며 진공포장 하였다. 포장 후 상온과 저온에서 탈삽을 진행하면서 조사하였다.

탈삽은 탈삽지수(astringency index)로 나타내었다. 탈삽 지수는 5% FeCl₃용액에 침지하여 건조한 filter paper에 과실 의 종단면을 압착시켜 군청색으로 착색된 정도에 따라 육안 으로 등급을 판단하였다(17). 발색 정도가 심한 것은 4(탈삽 되지 않은 것), 발색이 전혀 나타나지 않는 것은 0(탈삽된 것)으로 설정하여 다섯 등급으로 나누었으며, 식용이 가능 한 상태를 1이하로 판정하였다.

과육의 경도는 물성분석기(TA-XT2, SMS, Surrey, England)를 이용하여 과실 적도 부위의 마주보는 두 곳을 측정하였다. 이 때 과피는 약 1 mm 제거하였고 직경 5 mm의 탐침으로 5 kg의 힘을 가하면서 10 mm까지 측정하여 최고값으로 나타내었다. 색도(color chart)는 경상남도 농업 기술원 단감연구소에서 제작한 단감 색도계를 이용하여 3(황색)-7(적색)의 index값으로 표현하였다. 과피흑변과 (peel blackening), 과정부연화과(style-end softening), 과육 갈변과(top flesh browning), 부패과 발생률은 다년간 탈삽 연구를 수행해온 전문가 1인이 육안으로 관찰하여 전체과 실에 대한 발생과실의 백분율로 나타내었다.

실험 처리구는 완전임의배치법으로 처리당 상온 시험구 는 12과 저온 시험구는 10과씩 처리하고 조사하였다. 실험 결과의 통계분석은 IBM SPSS Statistics(22, IBM Corp., Armonk, NY, USA) program으로 ANOVA 분석과 p<0.05수 준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하여 유의성을 검정하였다.

‘상감둥시’를 MAP하여 상온에 보관하면서 필름 두께에 따른 탈삽지수, 경도 및 색도의 변화를 조사하였다(Fig. 1). 필름 두께가 두꺼울수록 탈삽이 빨라지는 경향을 보였으나 두께에 관계없이 모든 처리구에서 5일만에 식용이 가능한 상태로 탈삽되었다. 이는 3-4일 만에 탈삽되는 constant temperature short duration(CSTD, 95-98% CO₂, 24 h, 25℃) 탈삽(18)과 비슷한 시간에 탈삽된 것으로 상온에서 MAP 처리를 통하여 비교적 짧은 시간에 탈삽이 가능한 것으로 확인되었다. 필름이 두꺼울수록 탈삽 속도가 빠른 것은 두 꺼울수록 기체투과도가 낮아 포장 내 저농도 산소와 고농도 이산화탄소 조건이 빠르게 조성되고 이로 인하여 혐기호흡 의 산물인 acetaldehyde가 빠르게 축적되어 탈삽 속도의 차이를 보인 것으로 판단된다(15,20). 10일에 가장 얇은 60 μm 두께에서 탈삽지수가 오히려 낮은 것은 상대적으로 호 흡속도가 높아 숙성이 빨리 진행되어 펙틴 등의 세포벽 분해 물질이 타닌과 결합한 것(8,9)이 다소의 영향을 미친 것으로 사료된다.

Fig. 1. Changes in degree of astringency (A), flesh firmness (B) and peel color (C) of ‘Sanggamdungsi’ persimmon affected by PE film thickness of 60, 80, 100, 115, 130 μm during vacuum packaged individually stored at room temperature (25℃). *Astringency was graded to index value from 0 (non-astringency) to 4 (most astringency). Values of 1 or less indicate that fruit was edible. ** Color was measured to index value from 3 (yellow) to 7 (red) by color chart. Vertical bars indicate SE.

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경도는 탈삽 기간이 길어질수록 다소 감소하는 경향이었 으나 비교적 높은 경도를 유지하였다. CTSD 탈삽에서는 탈삽 후 과실이 빨리 연화되는 것이 매우 큰 문제이나(20), 본 MAP 탈삽에서는 이러한 문제가 발생되지 않았다. 이는 95-98% CO₂를 24시간 처리 후 바로 해제하는 CTSD 탈삽과 달리 포장을 계속 유지하는 MAP에 의한 지속적인 호흡억 제(15)를 통하여 생리대사를 억제시킨 결과로 해석된다. 탈삽감으로서 ‘상감둥시’ 감의 상품성의 한계 경도는 약 15 N으로 판단되었는데, 모든 두께에서 20일까지 한계 경 도 이상은 유지되었으나 100 μm 두께에서 가장 높은 값 (23.3-26.5)을 나타냈다.

색도는 모든 처리구에서 5일까지 증가하다 이후 유지되 는 경향을 보였다. 3일까지는 필름 두께가 두꺼울수록 다소 높은 경향이었으나 5일부터는 두께에 따른 차이는 크게 나타나지 않았으나 60 μm 두께가 가장 높았다(Fig. 1C).

MAP 후 상온에서 탈삽되는 과정에서 과피흑변, 과정부 연화, 과육갈변 및 부패가 발생되었다(Table 1). 과정부연화 는 과정부의 과육이 연화되는 것으로 연화되지 않으면서 갈변되는 과육갈변과는 구별되었다(Fig. 2). 과정부연화는 3일부터 발생되기 시작하였으며 발생률이 높지는 않았다. 탈삽일수나 필름두께와 상관없이 발생하였는데, 이는 MAP가 직접적인 원인이 아니라 단감에서 보고된 것(21)과 같이 품종의 유전적 특성과 더불어 재배 시 칼슘부족이 원인으로 생각된다. ‘상감둥시’는 칼슘에 민감한 품종으로 생각되며 차후 칼슘시비와 과정부연화와의 관계에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.

Fig. 2. Types of disorder of ‘Sanggamdungsi’ persimmon affected by PE film thickness at room temperature (25℃). A, style-end softening; B, peel blackening; C, top flesh browning.

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과피흑변은 과피내에 존재하는 타닌성 물질의 일종인 polyphenol이 그 산화 효소인 polyphenol oxidase와의 반응 에 의하여 생기는데, 수소가 수용체가 되어 분자상의 산소 를 흡수하여 polyphenol이 quinone 형태로 산화되고 이러한 quinone류의 물질이 중합하여 흑색 색소인 melanin을 형성 하여 발생하는 것으로 알려져 있다(22,23). 과피흑변은 처 리 5일까지는 발생되지 않았으나 처리 10일에는 60 μm 포장의 과실에서 50%로 가장 많이 발생하였으며 80 μm에 서는 발생되지 않았고 100, 115, 130 μm 포장의 과실에서 각각 16.7, 16.7, 33.3% 발생하였다. 20일에는 필름 두께에 관계없이 모든 과실에서 발생하여 상품성이 크게 저하되었 다. 60 μm에서 높은 것은 필름의 기체투과도가 높아 포장 내로 산소가 많이 투과된 것이 원인으로 생각되고, 130 μm 에서 높은 것은 수분 투과도가 낮아 포장내 습도가 높은 것이 원인이 아닌가 생각된다. 전체적으로 과피흑변은 필 름 두께 보다는 시간에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

과육갈변은 10일까지는 발생되지 않았으며, 20일에서 60, 80 μm에서는 발생되지 않았고 100, 115, 130 μm에서 각각 16.7, 16.7, 50.0%가 발생하여 필름의 두께가 두꺼울수 록 많이 발생하는 경향을 보였다. 이는 필름의 두께가 두꺼 울수록 기체투과도가 낮아 포장 내부의 산소농도가 더 빨리 낮아지기 때문으로 생각된다. 과육갈변은 단감 MAP 저장 에서 포장내 산소농도가 0.3% 이하에서 다량 발생되는 저 농도 산소 장해로 알려져 있다(24).

부패는 10일까지는 발생되지 않았으나 20일에는 16.7- 50.0%의 발생률을 보였다. 필름 두께 보다는 시간에 더 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

이상의 결과와 연구자가 조사를 하면서 느낀 것과 데이 터 값의 증가와 감소의 기울기 등을 고려하여 종합적으로 살펴보면 ‘상감둥시’ 상온 MAP 탈삽은 PE 필름 80-100 μm 두께에서 5일 만에 탈삽되며 10일까지 상품성 있는 유통이 가능한 것으로 추정되었다.

‘상감둥시’를 MAP하여 저온에서 탈삽 시 필름 두께에 따른 탈삽지수, 경도 및 색도를 조사하였다(Fig. 3). 탈삽은 30일까지는 필름 두께가 두꺼울 수록 탈삽 속도가 빨랐으 며, 상온 탈삽 보다 필름 두께에 따른 탈삽 속도 차이가 더 크게 나타났다. 30일에 115, 130 μm 포장의 과실에서는 식용이 가능한 상태로 탈삽되었으나 나머지 필름에서는 탈삽지수 1.8-2.3수준으로 탈삽이 완료되지 않았다. 60일에 는 모든 처리구에서 탈삽지수가 0.0으로 나타났는데 50일 경에 완전히 탈삽된 것으로 판단된다. 상온에서 5일만에 탈삽된 것에 비해 비교적 긴 시간이 걸렸으나 저온에서는 50일 정도에 탈삽이 가능한 것으로 판단되었다.

Fig. 3. Changes in degree of astringency (A), flesh firmness (B) and peel color (C) of ‘Sanggamdungsi’ persimmon affected by PE film thickness of 80, 100, 115, 130 μm during vacuum packaged individually stored at room temperature (-1℃). * Astringency was graded to index value from 0 (non-astringency) to 4 (most astringency). Values of 1 or less indicate that fruit was edible. ** Color was measured to index value from 3 (yellow) to 7 (red) by color chart. Vertical bars indicate SE.

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경도는 기간이 길어질수록 다소 감소하는 경향을 보였다 (Fig. 3B). 두께에 따른 큰 차이는 없었으나 두께가 두꺼울수 록 경도가 높은 경향을 보였다. 이는 필름 두께가 두꺼울수 록 호흡이 더 많이 억제되어 숙성이 지연되는데 기인하는 것으로 생각된다. 색도는 모든 처리구에서 기간이 길어질 수록 점차 증가하는 경향을 보였으며, 필름 두께에 따른 차이는 크지 않았다.

‘상감둥시’를 MAP 후 저온에서 탈삽 시 저장 90일까지 과육갈변과 부패는 발생되지 않았으나 과정부연화와 과피 흑변이 발생되었으며(Table 2), 90일에 115와 130 μm에서 이취가 발생되는 문제가 있었다(data not shown). 과정부연 화는 60일까지는 거의 발생되지 않았으며 90일에는 115 μm 포장의 과실을 제외한 나머지 처리구에서 30-50% 발생 되었다. 과피흑변은 60일까지는 발생되지 않았으나 90일에 발생되었으며 필름이 두꺼울수록 많이 발생되었다. 45-60 μm 두께의 PE 필름을 사용하는 단감 MAP 저장에서 과피흑 변은 두께가 얇을수록 포장 내 산소농도가 높아 산화가 촉진되어 많이 발생되는 것으로 알려져 있는데(25,26), 본 연구에서는 필름 두께가 두꺼울수록 과피흑변이 많이 발생 되는 상이한 결과를 나타내었는데 이는 상온과 마찬가지로 일정 두께 이상에서는 이미 낮아진 산소 농도보다 높은 습도가 과피흑변 발생에 더 큰 영향을 미친 것으로 생각된 다.

과육갈변은 저온에서는 발생되지 않았다. 이는 상온에 비해 저온에서 포장내 저농도 산소조건이 급속도로 진행되 지 않기 때문으로 판단된다.

부패는 모든 필름 두께에서 90일까지 전혀 발생되지 않 았다. 이는 저온과 MAP 조건이 부패균의 발생을 강하게 억제한 효과로 해석된다.

이상의 결과와 연구자가 조사를 하면서 느낀 것과 데이 터 값의 증가와 감소의 기울기 등을 고려하여 종합적으로 살펴보면 ‘상감둥시’ 감의 저온 MAP 탈삽은 PE 필름 80-100 μm 두께에서 약 50일 만에 탈삽되며 80일까지 상품 성을 유지한 유통이 가능한 것으로 추정되었다.