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1 원예작물수확후품질관리론 과정명 : 농산물품질관리사입문과정 교과목 : 수확후품질관리론 강사명 : 홍윤표 전화번호 : 031) tca2005@rda.go.kr 1. 수확후생리 2. 수확기판정 3. 선별및포장 4. 수확후처리 5. 저장관리 - 1 -

2 1. 수확후생리 가. 수확후관리의이론적배경 과실과채소의수확후품질은생산물의특성, 수확후관리기술활용정도및사회, 문화적인요구수준등 3개요소에따라달라진다. 이들요소중생산물의특성에해당하는호흡, 증산, 에틸렌반응, 성숙과숙성, 성분변화등품질변화와관련된생명현상을다루는것이수확후생리분야이다. 수확후발생하는손실을최소화하고좋은품질을장기간유지시켜소비시장의확대를꾀하기위해서는수확후발생하는생리현상의특성과원리에대한이해가필수적이다. 생산물의물질변화및노화현상등생명현상은수확후관리기술을최적화하기위한이론적바탕이된다. 사회 문화환경 ( 소비수준 ) 품질 생물특성 관리기술 저장 유통 선별 그림 1. 원예작물품질을결정하는 3 요소. 나. 성숙생리 1) 성숙과숙성 사과나배등과실은저장기간과유통과정을고려하여맛이완전히들기 - 2 -

3 전에수확하는것이보통이며이들과실은유통 저장과정을거치면서점차먹기좋은상태로변하게된다. 식물체상에서미숙한과실이수확가능한상태로변해가는과정을일반적으로성숙과정이라하며식물체상혹은수확후소비자가먹기에가장적합한상태로익어가는과정을숙성이라한다. 성숙과숙성과정에서는품질과관련된다양한성분변화가함께일어나며숙성상태를지나면노화라고불리는품질저하과정으로들어선다. 성숙과숙성과정에서는호흡이급격하게증가하는호흡급등형 (climacteric type) 과실이있는가하면호흡의변화가없는비급등형 (non-climacteric) 과실이있다. 급등형과실에는사과, 배, 복숭아, 참다래, 바나나, 아보카도등이있으며비급등형과실에는포도, 감귤, 오렌지, 레몬등이있다. 표 1. 숙성기간중의호흡양상에따른원예작물분류. Climacteric type : 급등형 Non-climacteric type : 비급등형사과, 배, 감, 복숭아, 살구, 멜론, 가지, 오렌지, 고추, 오이, 딸기, 키위, 수박, 무화과, 바나나, 토마토, 포도, 밀감, 양앵두, 올리브, 레몬, 파파야, 망고, 아보카도파인애플 이러한호흡특성에따라과실의수확후품질변화속도와풍미의변화도다르게나타나는데사과나배등급등형과실은성숙단계에서수확하고수확후숙성이진행되어풍미가더욱좋아지는반면감귤류와포도등비급등형과실은수확후숙성이진행되지않으므로풍미가제대로발현될때수확하여저장하여야과실특유의풍미를즐길수있는차이가있다. 과실의발육과정에서호흡의변화양상을보면만개후과실이형성될무렵에는비교적높은호흡량을보이다가과실의생장단계에서는호흡이점차감소하는경향을보인다. 비급등형과실의호흡은이러한호흡의감소경향이과실의노화단계에이르기까지지속되어큰변화가없는반면급등형과실에있어서는과실의숙성이개시될무렵호흡의급격한증가현상이나타나게된다

4 호흡속도 호흡속도 성숙과정 성숙과정 [ 호흡급등형 ] [ 비급등형 ] 그림 2. 과실의호흡특성. 급등형과실의발육단계는일반적으로호흡의변화양상과관련하여볼때급등전기, 급등기, 급등후기로구분될수있다. 호흡량이최소점에이르게되는급등전기에과실의성숙은완료되므로이시점은과실의수확시기에해당되는한편, 급등기는수확후저장또는유통기간에해당되는데호흡의증가가계속되어호흡량이최고점에이르는시기는과실의숙성이완료되어서과실은식용에가장적합한상태가된다. 숙성이완료된급등후기에호흡은다시감소하기시작하며과실의노화가진행되어세포의생리적기능상실및조직의점차적인붕괴와함께품질이급격히떨어지게된다. 수확시점 급등최대점 급등기급등전기급등최저 급등후기 그림 3. 호흡급등곡선과수확시기 성숙 - 숙성과정 2) 대사산물의변화 과실은숙성됨에따라색깔, 육질, 맛, 향기의변화와함께맛이좋아진 - 4 -

5 다. 이러한변화는과실조직의구조뿐만아니라대사작용의변화에의해 결정된다. 표 2. 성숙및숙성과정에서일어나는대사산물의변화. 세포수준 전분이당으로가수분해 유기산의변화 엽록소분해및색소합성, 발현 세포벽붕괴 타닌의중합반응 휘발성에스테르의합성 표면왁스물질의합성및분비 과실품질의변화 단맛의증가 : 사과, 키위, 바나나 신맛감소 : 사과, 키위, 살구 색의변화 : 사과, 토마토 과육의연화 : 사과, 배, 감, 토마토 떫은맛의소실 : 감 풍미발생 : 사과, 유자 과피의외관및상품성 : 포도 다. 수확후대사작용 대부분의신선과실은다른농산물에비해조직이연하고수분함량이높아수확후출하준비및유통과정에서여러가지장해를쉽게받기때문에취급하는데각별한주의를필요로한다. 또한살아있는유기체로서물질대사와생리작용을계속하기때문에수확후에도품질이지속적으로변화하게된다. 수확후과실이품질변화에직접영향을주는중요한생리현상으로는호흡, 증산, 에틸렌등이있다. 1) 호흡살아있는생명체로서수확후의과실은호흡작용을지속한다. 호흡이란과실내축적된탄수화물등의저장양분 ( 기질 ) 이산화 ( 분해 ) 되는과정으로서이러한산화과정에서는산소가소모되고이산화탄소가발생되는한편다른물질의합성에필요한재료물질의생성과아울러최종적으로는 686kcal의에너지가생성된다. 생성된에너지의일부는과실의생명유지를위한대사작용에소모되나수확한과실의경우, 그중대부분의에너지 673kcal는호흡열로서체외로방출된다

6 C 6 H 12 O 6 +6O 2 6CO 2 +6H 2 O+E( 에너지 : 686 kcal) ( 포도당 ) + 산소 이산화탄소 + 에너지 ( 대사에너지 + 열 ) 그림 4. 호흡공식. 과실또는기타식물체의호흡의정도는유전적또는주위환경에영향을받으며일반적으로호흡이왕성한작물또는품종은수확후저장성이약한경향이있다. 예를들어저장성이약한복숭아는사과에비하여호흡량이높으며사과중에서도조생종품종인쓰가루, 몰리스델리셔스는만생종으로서저장성이좋은후지에비하여높은호흡량을보인다. 과실의호흡량은온도와밀접한관련이있어서 1~30 의범위에서온도를 0 낮출때마다호흡은대략절반씩감소하며온도이외에주위의산소, 이산화탄소, 에틸렌등의요인에의해서도식물의호흡은영향을받는다. 2) 증산식물체내에존재하는수분이체외로빠져나가는것을증산작용 (transpiration) 이라한다. 증산작용은수분이많은작물의중량을감소시키며, 조직에변화를일으켜신선도를떨어뜨리고시들어지면서외양에지대한영향을미친다. 수확후관리를소홀히했을때문제될수있는중량의감소는호흡소모로부터야기되는것보다오히려증산작용에의해이루어진다. 증산은표피에존재하는기공이나과점 (lenticel) 그리고상처나표피및자체의왁스층을통하여일어난다. 따라서작물전체부피에비해외부에노출된표면적이크면증산할수있는면적도커서손실이심하게일어난다. 예를들면많은잎으로구성되어표면적이큰엽채류는단순과피로둘러싸여있는과채류에비해증산작용이월등히심하다. 따라서증산속도는전체부피에대한표면적의비와그표면적의노출정도에다라좌우된다고할수있다일반적으로과실은 85~95% 가수분으로이루어져있는데이중수분이 5-8% 정도소실되면상품가치를잃게된다. 사과의경우, 9% 정도의중량감소가일어나면외관상표피가쭈그러드는위조현상이관찰되는데사과의저장과정에서 9% 이상의수분손실이일어난다는것은과실이손상을입었거나저장고환경이지나치게건조하게유지되는등문제점이 - 6 -

7 있음을의미한다. 증산작용에영향을미치는요인들로는습도, 온도, 공기의유속등을들수있다. 증산작용은건조하고온도가높을수록그리고공기의움직임이많을수록촉진되며과실의표피조직이상처를입었거나절단된경우에는그부위를통해서수분손실이많아진다. 3) 에틸렌대사에틸렌은기체형태로생성되는식물호르몬의하나이다. 과실을비롯하여모든식물조직은에틸렌가스를생성하는능력을지니고있으며에틸렌은많은식물대사에관여한다. 에틸렌은특히과실에서다량생성되며과실의숙성을유도또는촉진시키는대사작용을주도하기때문에숙성호르몬 (ripening hormone) 또는노화호르몬으로불린다. 원예생산물은종류에따라에틸렌에대한반응성이다르지만대체로모든과실은에틸렌이있을경우급격하게익어가기시작하여과실의맛과향을좋게하면서과육을무르게한다. 채소의경우에는주로잎의황화현상및탈리를일으킨다. 과실의발육과정에서에틸렌의생성량변화는호흡의변화양상과일치한다. 비교적호흡량이낮은비급등형과실은에틸렌생성량또한낮으며특히급등형과실에서호흡의급격한증가는에틸렌생성의급격한증가와동시또는그이후에나타난다. 따라서에틸렌은과실의연화를비롯하여숙성과관련된여러가지생리적변화를유발한다. 에틸렌발생은과실의종류및품종에따라매우다양하다. 호흡의경우와마찬가지로작물의에틸렌발생량과저장성에는밀접한관계가있어서일반적으로에틸렌발생량이높은작물또는품종은저장성이낮은경향이있으며조생종품종은만생종품종에비하여에틸렌발생량이비교적많고저장성도낮다. 대부분의과실은상처또는병해, 충해를입거나부적절한환경적조건으로인해스트레스를받게될경우스트레스에틸렌의발생이증가하며이러한과실은주위의건전한과실에불리한영향을미칠수있으므로저장시상처과, 병충해과, 과숙과는선별제거해야한다. 또한사과와배를혼합저장하게되면에틸렌생성이상대적으로적은배는에틸렌에의한피해를받기때문에혼합저장을피하는것이좋고원예산물의생리적인면을고려할때, 장기간저장을위해서는단일품종, 단일과종만저장하는것이효과적이다

8 라. 원예작물생리와저장, 유통환경과의관계 1) 온도가 ) 저온의효과 과실에서일어나는여러가지생리적반응은온도의변화에큰영향을받으며온도가낮을수록반응속도가느려진다. 온도가낮아질때생물활성이감소하는원리를 Q 10 이론이라하는데 Q 10 값은온도가 10 낮아지거나상승할때생물대사작용의변화율을나타내며과실의저장온도에따른손실률이나저장기간을예측하는지표로사용된다. 사과의경우 Q 10 값은온도범위에따라 의값을보인다. Q 10 값을실제대사작용이나품질변화에적용하는예를보면, 0 에서호흡속도가이산화탄소발생량으로 2ml라면 10 에서는그 3배에해당하는 6ml가되고 20 에서는 6ml의 2.5배가되어 15ml가되는것이다. 마찬가지로방법으로 Q 10 값을품질의변화에대해적용하면, 0 에비해 10 에서는품질저하가 3배빠르게진행되므로 0 에서 100일간저장이가능한사과는 10 에서는 33일정도저장할수있다는예측이가능하다. 표 3. 온도변화에따른원예생산물의생화학대사 Q 10 값및상대적저장기간. 상대적인 온도 ( ) Q 10 상품성유지기간 한편온도저하는과실의생리적대사활동을낮출뿐만아니라미생물활 성도낮춤으로써저온저장과실의부패발생률을낮추는이론적배경이된 다. 미생물활성 Q 10 값은 0~10 범위에서 3.8~4.1 을나타내므로 0 에저 장한과실은 10 에저장한과실에비해부패발생률이 1/4 정도에그친다고 평가한다

9 표 4. 온도변화에따른미생물활성 Q 10 값. 온도 ( ) Q 10 상대적인 부패율 (0~5 ) (5~10 ) 나 ) 과실의빙점온도 순수한물이얼기시작하는온도는 0 이지만물에각종성분이녹아있 는경우에는얼기시작하는온도가낮아지는데이를빙점강하현상이라고 한다. 과실의경우다량의수분을함유하나과즙의수분에는무기염류나당 을비롯하여각종성분이용해되어있으므로과실의어는온도는빙점강 하현상에의해낮아져서대략 -2 에서얼기시작하는데과실조직의결빙 에의해나타나는피해를동해라한다. 저장과실이동해를입으면해동후 에정상회복이어렵고, 부패하게되므로과실저장시저장고내의온도는 -2 이하로내려가지않도록특히주의해야한다, 빙점이상의저온에서도 과실종류에따라서는생리적으로피해증상이나타날수있는데이를구 분하여저온장해라한다. 2) 습도저장고내의습도는일반적으로상대습도 (RH, relative humidity) 로표시된다. 주어진온도조건에서공기가최대한함유할수있는수증기의양은일정하며일정온도에서공기가최대한수용할수있는수증기의양에대하여현재공기중에함유되어있는수증기의양을백분율 (%) 로표시한수치가상대습도이다. 과실의수분함량은대개가 90% 이상이며수분은과실의신선도와밀접한관련이있어서, 저장중과실의중량의 5% 이상의수분감소는과실의상품가치를크게감소시킬뿐만아니라탈수는스트레스로작용함으로써에틸렌의생성을증가시킨다고알려져있다. 따라서저장중수분의손실을억제하기위해서는저장고내의상대습도를높여야하는데대개 85~95% 의상대습도를유지하는것이바람직하다. 그러나 95% 이상의상대습도에서는작은온도변화에의해서상대습도가 100% 에도달하여수증기의응축에의한이슬이형성되어병원미생물의번식에유리한조건이형성되므로상대습도는 95% 를넘지않도록주의해야한다

10 2. 수확기판정 가. 수확시기결정방법 ( 사과의경우 ) 1) 만개후부터일수에의한수확시기결정 사과꽃이활짝핀후 ( 만개기 ) 부터경과한일수를계산하여품종별만개후성숙일수에해당되면수확하는방법이다. 사과만개기는년도와지역별로큰차이가나며, 대체로조생종이만생종에비해 1~2일정도빠른경향이있다. 따라서이방법을이용하여수확시기를판단할때는해당지역의만개기를알아두어야한다표 5. 지역별후지사과의만개기 지역 군위 안동 청송 만개기 ( 월일 ) 4. 28± ±3 5. 2±3 표 6. 품종별만개후성숙까지의일수 구 분 품종 ( 성숙일수 ) 조생종중생종만생종 산사 (110~120일), 쓰가루 (115~125일) 홍로 (125~140일), 델리셔스 (145~155), 양광 홍옥 (155~165일) 화홍 (165~175일), 후지 (170~185일) 표 7. 사과의숙기표 월 별 7월 8월 9월 10월 11월 품종 하 상 중 하 상 중 하 상 중 하 상 OBIR2T47( 마도 ) 서 광 선 홍 산 사 갈 라 쓰가루 홍 로 추 광 새나라 홍 월 후지조숙계 ( 고을, 히로사키등 ) 세계일 신홍 ( 뉴조나골드 ) 조나골드 양 광 홍 옥 감 홍 골든데리셔스 북 두 육 오 화 홍 후 지 범례 ; : 국내육성품종, : 주요재배품종

11 2) 착색정도에의한수확적기판단과실은성숙기에접어들면과피의엽록소가감소하여황색품종은녹색에서황색으로변하고적색품종은녹색에서붉은색으로변하게되므로과실이전면착색되었을때수확한다. 과실의착색은따뜻한지역에서는착색보다과실내부성숙이빠르고, 서늘한지역에서는성숙보다착색이빠르게된다. 착색정도에의한수확기결정은 80% 이상착색된과실이나무전체에고루분포할때하지만, 수확전낙과가많은품종은착색정도에따라서 2~3회나누어수확해야한다. 착색향상요인 착색불량요인 광환경개선 적정수세유지 광투과불량 질소과다 대과생산위주 그림 5. 사과착색에영향을미치는요인. 3) 당및산함량비율에의한판단사과는생육중에전분이과육에축적되었다가과실성숙과함께급격히감소하며전분대신에당분이과육속에점차증가하고산함량은감소된다. 유리산 ( 遊離酸 ) 에대한전당의비를당산비라하며, 이와같은비율은과실이성숙함에따라증가한다. 따라서성숙이되면주기적으로당함량을조사해서품종고유의당함량에이르게될때적숙기로판단한다. 표 8. 사과주요품종의당산비. 감미품종 ( 당산비 41 이상 ) 감산조화 ( 당산비 30~40) 산미품종 ( 당산비 29 이하 ) 품종 당산비 품종 당산비 품종 당산비 홍로추광 감홍후지 서광홍옥

12 4) 전분반응에의한적기판정전분이검은색으로물들어가는성질을이용한것으로과육내의전분소실정도를조사하여성숙정도를예측하는방법이다. 과실을횡단면으로반으로잘라요오드시약 ( 증류수 100ml에요오드가리 5g를녹이고여기에다시요오드 1g를녹여만듬 ) 을과실횡단면에도포하여과육이염색되는정도를조사한다. 1 과실의중앙적도면을예리한칼로잘라 2등분한후절단면에요오드용액을침지하거나스프레이한다. 2 용액이마를때까지약 5분정도기다린다. 3 절단표면이염색된정도를전분차트와비교하여수확시기를판정한다. 과실적도부를횡으로절단한다 과실의자른면에 5분정도지나염색정도를요오드용액을살포한다전분차트와비교한다그림 6. 사과의전분지수평가 4 전분반응을조사를수행한후전분차트와비교하여수확시기를판정 하게된다. 염색정도는품종에따라다소다르지만완전염색된과실은미 숙과이며, 염색이되지않은과실은완숙과로보면된다

13 구분 후지 소실 정도 과심만소실 과심주위소실 유관속주위소실 70% 정도소실 90% 이상소실 완전소실 판단 미숙 미숙 미숙 장기저장용 단기저장용 즉시판매용 홍로 소실 정도 과심만소실 과심주위소실 유관속주위소실 70% 정도소실 90% 이상소실 완전소실 판단 미숙 미숙 미숙 미숙 적숙 과숙 서광 소실과심및유관속과심만소실과심주위소실 30~40% 정도소실 90% 이상소실완전소실정도주위소실판단미숙미숙적숙적숙~과숙과숙과숙 그림 7. 사과의전분차트

14 3. 선별및포장 가. 선별의중요성 생활수준이향상되고원예생산물의소비가증가하면서품질이좋은상품에대한시장과소비자의요구가커지고있다. 또한다양한소비자계층의요구를충족시키기위해서는그에적합한등급화가이루어져야한다. 품질의등급화는모든사람이객관적으로인정할수있는기준즉, 표준화된규격의상품을말한다. 상품의규격화혹은표준화는 1) 거래시판단을용이하게하여시장유통질서를바로잡고 2) 품질, 가격에대한생산자, 소비자, 유통업자간의분쟁을해결시키는기능을발휘한다. 또한생산자는자신이생산한상품과다른생산자의상품에대한품질차이를명확히인식함으로써생산기술의향상을위한척도로이용할수있다. 나. 품질 1) 과실의품질결정요인 선별된생산품이어느시장에서든지적정가격이형성되고생산자, 유통인, 소비자가결정된가격에불만이없으려면생산품의품질에대한정의가명확히내려져야한다. 모양, 크기, 색깔, 균일도, 영양가치, 맛, 등소비자가상품을고를때기준이되는모든요인을품질요소라하며각각의품질요소에대한좋고나쁜정도에따라등급을결정한다. 과실의품질은크게양적인요소, 관능적요소및영양 위생적요소로나눈다. 가 ) 양적인요소 (quantitative quality): 계량 sampling 검사물리, 화학적인측정과분석에의해수치화가능한품질요소로써크기, 무게, 수분함량, 포장단위별중량등이있다. 나 ) 관능적요소사람의감각적인판단에의해평가되는품질요소로서외관 ( 모양새 ), 조직감, 풍미를말한다. 외관에속하는품질결정요인으로는모양, 크기, 기형정도및색깔이있고조직감은과육의단단한정도아삭아삭한정도, 과즙의풍

15 부함, 부드러움, 씹힘성, 질긴감촉등다양하다. 풍미는맛과향기를동시에나타내는품질요소를말한다. 다 ) 영양및위생적요소최근소비자들은과실과채소의영양가치와식품안전성에대해높은관심을보이고있다. 유기농식품에대한소비급증이단적인예라할수있다. 또한미국을비롯한선진국에서는사과를포함한과실에대해서도영양정보표기를법제화하고있어서국내에서도수출을위해서는이에대한제도적뒷받침이시급한형편이다. 과실의영양가치는비타민과미네랄함량에따라판단되다가최근에는인체의생리활성을강화시키는물질에대해서관심이급증하고있다. 따라서앞으로사과의품질을인정받으려면이러한생리활성물질을찾아내고소비자에게널리알리는홍보도필요하다. 식품안전성면에서는주로잔류농약이평가대상이되고있다. 표 9. 품질결정요소및요인. 품질구성요소항목물리화학적요인 기호특성 영양특성 안전성 유통특성 가공특성 형상색맛향기과피육질 주요성분미량성분특수성분 잔류농약미생물독성물질 이용성수송성 저장력용도 크기 ( 과중 ), 과형, 과면, 숙도, 신선도과피색 ( 착색정도 ), 과육색등감미, 산미, 당산비, 쓴맛, 떫은맛향기성분 ( 과피, 과육 ), 두께, 질긴정도경도, 질감, 과즙, 점성, 종자등 수분, 탄수화물, 단백질, 지질, 섬유소비타민, 미네랄, 유기산등활성물질, 아미노산 잔류성농약, 환경호르몬유발물질곰팡이, 세균곰팡이독, 독성화합물 형상등의고르기물리적강도, 포장의용이성등 품질인자의변화속도주스, 과실주, 건조, 잼특성등 다. 등급규격 1) 등급규격의의미 선별작업의기준이되는것이곧등급규격이다. 국내원예생산물의등급규격은크게두가지로볼수있다. 하나는주요농산물표준거래단위표준화를위해농산물품질관리원에서제시하고있는법정등급규격이고

16 또다른선별기준은시장유통시실제로적용되는좀더세분화된등급기준 으로생산자단체와소비자의요구도에따라결정되는규격을들수있다. 2) 표준출하등급규격국내의사과등급은고르기 ( 균일도 ), 크기 ( 무게, 길이 ), 색택, 당도, 신선도, 및결점정도를고려하여 특, 상, 보통 의세가지분류를원칙으로한다. 이중생산물의크기는무게나길이에따라다시 특대, 대, 중, 소 의네가지로나누고있다. 가벼운결점 ( 輕缺點 ) 은 1) 모양이좋지않거나, 농약피해등으로외관이떨어지는것, 2) 병해충의피해및상처등이껍질에그친것, 3) 기타결점의정도가경미한것으로세부지침을제시하고있다. 라. 선별기기활용 원예생산물의선별은크기별과품질선별로나뉘며중량선별은선별기를이용하는반면, 품질선별은대부분육안으로하기때문에등급의세분화가곤란하고객관성있는등급규격의표준화가어렵다. 이러한어려움은품질구성요소인색깔, 모양, 결점등을등급화하여구분해내는기기의개발없이는해결되지않는다. 미국, 일본등등급의규격화가잘되어있는나라도품질선별에는대부분인력에의존하고있다. 최근미국일본등지에서다양한선별기가개발, 보급되고있어국내에서도점차기계선별이증가하는추세에있다. 1) 기계선별의당위성 사과, 배등대부분의원예작물은기계에의한중량선별을거친후육안에의한품질선별을거친다. 따라서선별에소요되는인원은중량선별기의선별용량에따라결정된다. 인력에의한선별및포장능률을보면원예작물에따라서차이가있고작업인원의숙련도에따라서도큰차이가있음을알수있다

17 표 10. 인력에의한주요원예작물선별능률및포장능률. ( 단위 : 상자 / 인 / 시간 ) 구분 사과 배 포도 복숭아 딸기 참외 수박 선별단계수 4~8 4~6 6 3~5 3~4 2~3 2~3 선별능률 10~15 10~36 13~15 10~13 25~ 포장능률 5~12 8~12 10~12 6~12 4~ 가 ) 중량선별기중량이나크기는기계선별방식을이용한다. 사과, 배등과실은중량과크기가비례하므로중량선별을하면균일한크기의과실을얻게된다. 그러나과중과크기 ( 부피 ) 의상관관계가적은생산물은부피선별기를이용하는것이균일한품질을얻을수있다. 현재국내에보급되어있는중량선별기의기종은스프링식과전자식의두가지이며최근에는전자식이많이이용되고모양도원형에서직선형으로바뀌고있다. 스프링식중량선별기의선별단계수는 8단이나 10단으로시간당 5,000개의과일을선별할수있다. 선별범위는 50~1,000g이고대상과일은사과, 배, 단감, 복숭아등다양하다. 이동이용이하고보관조건이까다롭지않은장점이있으나스프링의내구성이떨어지고정밀도가낮다. 전자식중량선별기는대체로 8~10 단계위주로공급되는데필요에따라선별단계수를늘려주문할수있다. 선별단계수를세분하면할수록구매가격은비싸지지만정해진포장규격의무게맞추기가용이하고크기가고른과일로세분되므로생산물의종류, 선별장의면적, 출하목적에따라선별단계를결정하는것이좋다. 전자식선별기는한번설치하여기준점을잡으면이동이어려우므로선별장공간활용면을고려하여위치를정하여야도중에어려움없이작업을진행할수있다. 나. 비파괴선별기중량선별이외에도최근에는과일의색깔이나당함량을측정할수있는선별기가개발되어실용화되고있다. 이들선별기는먼저색깔이나당도에의해품질이결정되고컴퓨터로전달되는정보에따라중량선별라인을따라흐르다가중량에따라구간별로재선별된다. 따라서이러한선

18 별방식은인력에의한육안선별이없으므로객관적인등급규격이가능하다. 현재까지개발된색택자동선별기는영상처리를통해색깔과형상을구분하는기능을가지고있으나온갖종류의결함을가진과실을골라내는기능까지갖추려면보다정밀한기기의개발이필요한것으로보인다. 비파괴당도선별기는근적외선을과실에조사하여그투과되는정도나반사되는정도를분석하여당함량으로환산한다. 당함량은비교적정확하게측정되므로개관적인신뢰도를높일수있다. 그러나과종과사과품종에따라표피조직의두께나기타성분구성의차이에따라정확도가변하므로측정하고자하는품종에따라수시로기기를보정해주는전문인력이확보되어야한다. 비파괴품질등급화는선별의객관성과상품신뢰도를높이는효과가있지만아직까지는색택이나당함량만을대상으로이루어지고있어서실제로과실의품질을좌우하는조직감은여전히경도측정이나관능에의존하고있다. 앞으로과실의조직감과밀접한연관성을가지는산함량비파괴측정기술이현장에적용될정도의정확성과경제성을가지고개발된다면보다정확한품질선별이가능할것으로기대되고있다. 그러나아무리자동화된선별기기를이용한다하더라도부패된과일의제거나박스에담는작업등에는인력이필요하다. 박스포장작업을하지않고비닐봉지에사과를담고중량별로가격을산정하는미국의경우에는전자동체계가가능하지만역시비상품과의제거에는인력을필요로한다

19 마. 포장 1) 포장의기능상품의포장은유통과정에서내용물을외부의압력이나부적합한외부환경으로부터보호하는목적에서출발하였다. 일반적인포장의기능은상품의 1) 보존성, 2) 위생성과안전성, 3) 편의성, 4) 보호성, 5) 외관향상, 6) 정보제공기능을가지고있다. 2) 농산물포장의필요성농산물포장역시유통과정에있어서품질보존성과위생적인안전성을높이고편의성과보호성을부여하며, 판매를촉진하기위하여알맞은재료나용기를사용하여식품에적절한처리를하는기술을의미한다. 더욱이유통체계가복잡해지고고급생산물에대한소비자요구가늘어남에따라그목적도다양하게변화하였다. 포장은상품의수송, 하역, 보관및유통상의편의를위해그필요성이커지고있으며상품의품질등급표시의수단이되고최근에는소비자의구매욕을증대시키는목적도큰비중을차지하고있다. 이처럼포장은상품보호기능외에도취급의편의성및판매촉진의기능을가지고있다. 3) 포장방법포장은외포장 ( 대포장 ) 과내포장 ( 또는소분포장 ) 및낱개포장 ( 혹은단위포장 ) 으로나뉜다, 운반, 수송및취급을목적으로포장하는것을외포장 (packing) 이라하고개개의상품을몇개씩용기에담아유통단위나, 소비단위로만드는것을내포장 (packaging) 이라한다. 이와는별도로외포장상자안에사용하는폴리에틸렌필름봉지를내포장재로부르기도한다. 단감처럼다섯개의과일을비닐봉지에담으면내포장이라할수있으며다섯개씩담긴봉지를 15kg 골판지박스에담는것은외포장에해당한다. 4) 포장재료 포장의방법에따라사용하는포장재질또한다르다. 외포장재는주로

20 외부의충격을방지하고수송, 취급을편리하게하는기능을지니고있으며부적절한환경으로부터생산물을보호하는데있다. 내포장재는외포장재와달리상품이서로부딪히지않게하거나상품이외포장재에의해상처받지않도록해야하므로적절한공간을확보해주고충격을흡수하는기능을가져야한다. 동시에내포장재는유통중발생하는부패나오염이확산되는것을차단하는역할을한다. 가 ) 포장재료의분류포장기술혹은재질의발달은, 목재, 종이등비교적자연적인소재에서유리, 철가공기술을이용한제 1신세대와이후플라스틱중합기술을바탕으로플라스틱고분자화합물을이용하는제 2신세대로구분한다. 나 ) 포장재의일반조건포장하고자하는상품의물리적, 생리적특성이나형태, 출하, 수송, 유통작업의특성에따라포장재의기능이다르고이에알맞은포장재질의선택이필요하다. 일반적으로포장재가갖추어야할조건으로는내용물을보호할수있는물리적강도를가져야하고, 위생적으로안전해야하는기본적인사항외에도내용물의부패를방지하는기능을가져야하며내용물과반응하여유해한물질이생기지않는재질이어야한다. 포장재는또한사용이쉽고경제적이며포장작업이쉽게이루어지는재질이어야한다. 최근에는자원의재활용과자연환경보호측면에서분해가쉬운재질의개발이요구된다. 5) MA 포장기술의활용 MA 포장기술은폴리에틸렌등플라스틱필름을이용하여과실이나채소등을밀봉함으로써필름봉지내대기조성의변화효과를보는기술을말하는데더넓게는과실표면에왁스등의피막제를처리하여수증기등가스확산을억제하는표면도포방식도포함된다. MA 포장은일차적으로수증기의이동을억제함으로써수분손실이감소하여사과의저장, 유통중표면위축현상을지연시킨다. 또한개별포장 ( 낱개포장 ) 한과실은외부의충격이나과실끼리부딪히는물리적손상을예방할수있다. 최근세척한

21 사과를낱개로포장하여상품성을향상시키는기술도 MA포장으로볼수있다. 이러한낱개 MA 포장은유통과정에서의외부오염을차단하고수분손실을억제하여신선한상태를오래유지시켜주는효과가있다. 그러나, MA 포장내조성되는산소농도와이산화탄소농도가원예산물의생리활성을억제하는수준까지는허용되지만한계농도를벗어나게되면오히려생산물의조직붕괴나이취 (off-flavor) 현상을초래하여상품성을떨어뜨릴위험성이있다. 특히 후지 사과는이산화탄소장해에매우민감하므로장기저장을하는경우에는 MA 포장저장을하지않는편이바람직하다. 수분탈취가심한저장고에서수분증산을억제하기위해필름포장이필요한경우에는완전히밀봉하지말고작은구멍을뚫거나필름끼리접히는부분을좁게하여어느정도공기가통하도록해두어야한다. 다른사과품종에서도 PE 필름을이용한완전밀봉 MA 포장은때로포장내과습조건에의해부패가오히려증가할수있으므로김서림방지기능혹은흡수기능이추가된필름의선택이바람직하다. PP 계통의필름중연신필름 (OPP) 은가스투과성이낮아자칫하면저산소장해나이산화탄소장해를받기쉽다

22 4. 수확후처리 가. 수확후처리의뜻 수확후처리는수확한생산물을저장혹은출하하기전에생산물의온도를낮추는예냉기술, 미생물활성을저하시키는열처리및저장장해를방지하기위한예건과정 (preconditioning), 칼슘침지처리, 방사선조사등을의미한다. 경우에따라서는저장후출하전처리를의미하기도하며저장후오존수세척및왁스코팅처리가이에해당한다. 나. 세척 과실은재배중나무에달린상태에서병원균에오염될수있는데이러한과실을수확하여그대로저장하게되면저장중에병원균의발병에의해피해를받을수있다. 사과의세척은사과표면에묻어있는흙이나이물질등의제거뿐아니라미생물제거를위해서도필요하다. 사과의세척은주로 2~3 차례에걸쳐서실시하기도하는데보통두번째세척단계에서는살균소독제를사용하여미생물을제거한다. 현재선진국에서는수확후물이나살균제 (100ppm의염소 ) 를첨가한세척수로과실을씻은후저장하여수체에서감염된미생물에의한저장병해를방지하는작업이보편적으로이루어지고있지만우리나라에서는이러한작업을할수있는시스템이거의없는실정이다. 1) 물세척일반적으로원예작물수확시에는과피에흙이나먼지등이물질이많이묻어있다. 이는육안으로는잘보이지않으나수확후에사과를물수건이나마른수건으로닦아보면많은이물질이과피에존재함을확인할수있다. 따라서이들은 1차적으로물로세척을해서제거해주는것이바람직하다. 세척에사용되는물은깨끗하고낮은온도의냉각수를사용하는것이사과의선도유지에좋다. 세척수는지하수나수돗물을이용해도상관이없으나지하수를이용할때에는지하수를세척장에유입하기이전에필터를장착하여지하수에들어있는각종이물질을제거하는것이바람직하다

23 2) 염소수세척염소수세척은가장널리사용되고있는살균소독방법으로보통물에차아염소산나트륨 (NaOCl) 을첨가하여사용하고있다. 이때세척수의 ph가상승되므로 ph를낮추기위하여구연산 (citric acid), 인산 (phosphoric acid), 빙초산 (glacial acetic acid) 등의산을첨가하여조절한다. 염소세척은 ph에따라살균효과가다르게나타나는데 ph 4.5 부근이가장효과적이고 ph가높으면효과가낮아지나산업용으로쓰일때에는세척장비의부식을막고, 살균효과가비교적좋은 ph 6-7 수준에서이용하고있다. 염소수세척시지켜야할점은염소농도를일정하게유지하는데있다. 살균효과를나타내는차아염소산 (HOCl) 은유리염소 (free chlorine) 라고불리는데, 이유리염소가세척수의미생물, 흙, 유기물질등과접촉하면서결합된염소를형성 ( 결합염소 ) 하면서미생물살균효과가낮아지게된다. 따라서세척과정중에살균효과를유지시킬수있는유리염소농도의변화를관찰하는것이필요하다. 3) 오존수세척오존수를이용한세척기술은선진국에서는사과등에서실용화되고있고점차사용이증가하고있다. 오존수세척의장점은빨리작용하며산소로분해하여위해한잔류물이남지않고, 미생물살균에강한효과를나타내며, 처리과정중에 ph를조절할필요가없다. 그러나오존수세척시설이알맞게갖추어지지않으면작업자에게유해할수있으며, 오존발생장치등추가시설설비에드는초기의경제적인부담이있다. 오존수의살균세척효과는오존농도가높고, 처리온도가낮으면보다효과적이고, 오존수처리시간이오래일수록효과가높을수있으나지나치면이에따른피해도있을수있고, 효율성및작업환경을고려하여설정할필요가있다. 오존수의살균효과가알려지면서최근국내에서도수족관외에콩나물공장및과일, 채소저장고등에오존수처리장치를설치하는사례가늘고있다. 그러나때로는오존수처리에대한실질적효과를얻지못하는경우가많이있는데이는오존가스를물에녹였을때상변환이나전이가제대로이루어지지않아그효과가감소하기때문이다. 실질적으로오존가스를물에녹이는기술은간단치가않은문제이기때문에오존수의활용을위해서는적정

24 농도를유지하는용해기술및장치개발이뒷받침되어야한다. 다. 예냉 1) 예냉의필요성밭이나과수원에서수확한원예생산물이가지고있는열을포장열 (field heat) 혹은품온이라하며여름이나햇볕이강한낮에수확한원예생산물은많은포장열을가진상태에서수확된다. 수확후유통혹은저장고입고전에별도의시설에서짧은시간내에품온을낮추는작업을예냉이라고한다. 이러한예냉은채소류와같이수확당시호흡열의발생이많고저장기간이짧은작물의품질유지에효과적이다. 과실류및신선채소류의수확후선도저하가일어나는근본적인원인은호흡작용, 증산작용, 에틸렌생합성, 갈변및흑변현상등이있는데이러한현상들은온도에의에크게좌우된다. 특히 6월 ~9월초순에수확하는원예작물은수확시품온이 30 이상올라가는경우가많아서그대로수송을하게되면빠른호흡작용에의해당분과유기산이소모되어단맛과신맛이감소하는등신선도와풍미가떨어지고엽채류등의채소작물은잎이마르는현상을보이기도한다. 또한저장용과실의경우에도품온이높은생산물을계속저장고에입고하면저장고내온도를낮추는데많은시일이요구되어먼저입고된작물은오랜기간적정온도조건보다높은온도에서저장되는결과를초래한다. 이처럼수확시기가여름철이고햇볕이뜨거운오후에수확하는원예생산물을컨테이너로수송하거나냉장용량 ( 시간당온도를낮출수있는냉각능력 ) 이작은저장고에입고할때는수확즉시생산물의품온을낮추는것이품질유지에효과적이다. 따라서과실류나채소류는수확후에소비자에게이르기까지저온유통시스템 (cold chain system) 하에서유통이되어야만그자체의고유의품질이유지될수있다. 그러나국내에서는이러한저온유통시스템의발달이미흡하고저온유통시스템의선결요건인예냉 (precooling) 도도입단계에있다. 현재선진국에서는과실이나채소류에다양한방식의수확후예냉이보편화되어있으며국내에서도차압통풍예냉및냉각수예냉에대한기술이독자적으로개발되어다양한형태로현장에보급되고있다

25 2) 예냉의효과가 ) 수분손실억제과실은수확후주변환경및자체호흡, 증상에의해일정하게수분을발산한다. 발산된수분은다시보충될수없으며따라서무게감소가일어나고과실은위조 (shriveling, wilting) 하게된다. 수분증발은수증기에의해포화된세포간극내의내부공기와불포화된외부공기사이의수증기압차이때문에일어나고수분증발의속도는외부온도와상대습도에의해결정되므로과실수확후품온을빨리낮추어수분손실을억제시킬수있다. 나 ) 호흡활성및에틸렌생성억제사과는수확후호흡및에틸렌생성이증가하는급등형 (climacteric) 과실에속한다. 이러한급등형과실은저온에저장함으로써호흡의증가와에틸렌의생성을억제시킬수있는데수확후에바로과실의품온을낮추지않고상온에방치하면호흡의증가와다량의에틸렌생성으로과실의저장수명이현저히단축된다. 다 ) 병원균의번식억제과실표면이나내부에침투해있는병원미생물의번식을억제시켜보다신선한상태로과실을유지시켜주는것도수확후관리에서중요한요소이다. 병원미생물의생장과번식속도는온도에따라크게다른데낮은온도일수록이들의생명현상은현저히둔화된다. 사과표면에많이기생하여저장중에과실을부패시키는잿빛곰팡이 (Gray mold rot, Botrytis cinerea) 나푸른곰팡이 (Blue mold rot, Penicillium expansum) 는비교적저온에서생육이저하되기때문에수확후바로온도를낮추는것이중요하다. 라 ) 유통손실감소수확후예냉처리를거친생산물과거치지않고출하된생산물은유통기간이크게차이난다. 예냉을거친생산물은시장유통중중량감소, 변색, 부패, 변질이억제되어신선도가유지되므로소매상에진열되는기간도길어지고그만큼판매에부담이적다. 따라서원예생산물의신뢰도가높아지고상인은안심하고안정적으로상품을구입하게된다. 한편도매시장에

26 서는수송된생산물의재선별에따른유통기간단축및쓰레기감소효과 를볼수있다. 3) 예냉기술가 ) 저온통풍식예냉 (room cooling) 냉각매체로서찬바람을이용하는것으로저장고내의냉기를순환시켜골판지상자나플라스틱상자의외부로부터냉각하는방식이다. 통상의냉장차등을활용할수있어간편하지만냉각효율이낮고냉각에장시간을요한다. 그러나예냉처리에이어저장을할때는예냉후에다시운반할필요가없으므로과실류에서는많이이용된다. 통상의과실류에서는품온 25 이상일때 5 까지내리는데 10~24시간이소요된다. 별도의예냉시설이없는산지처리시설이나유통센터에서저온저장고를활용하는기술로보통단기보관 ( 저장 ) 이나출하전온도를낮추는개념의예냉기술이다. 나 ) 차압통풍식예냉 (forced air cooling) 강한송풍기 ( 흡입 ) 와공간차단구조물을설치하여공기의압력차를이용하는냉각방식이다. 공기압력차이에의해예냉실내의찬공기강제적으로용기내부를빠져나가도록함으로써공기와과실의품온사이열교환속도를증대시킨것이다. 상품의적재방식과흡입구의위치에따라벽면흡인식과터널식이있다. 예냉이효과적으로이루어지려면차가운공기가과실이나원예산물과직접접촉할수있도록적재공간은물론적재용상자에도공기통로가있어야하고골판지상자의경우에도적정면적의통기공이확보되어야한다. [ 장점 ] 냉각속도가빠르고 ( 예냉시간 2~6시간 ) 온도편차가적다. 과실표면에결로가발생하지않는다. 최적통풍속도시강제통풍식에비하여에너지절약이가능하다. [ 단점 ] 풍속이클경우건조가발생한다. 예냉시설소요공간으로입고효율이낮다

27 용기크기및적재방법에따라냉각편차발생이가능하다. 1 벽면흡입식 2 터널식 3 박스내부로의공기유입 그림 8. 찬공기차압통풍식예냉의개요. 다 ) 냉수냉각식예냉 (hydrocooling) 냉수냉각식예냉은생산물의온도를낮추는매체로써냉각된물을사용한다. 차가워진물이바로생산물과접촉하기때문에빠른시간안에품온을낮출수있다. 예냉의효과를높이려면물의온도는낮을수록좋고물의순환이이루어져야한다. 그러나물의온도가너무낮을경우저온장해에민감한작물은유통과정에서장해증상이나타날수있으므로 4 수준에서예냉을하는것이좋다. 물을생산물에접촉시키는방식에따라샤워식, 침지식으로나누며침지식은컨베이어를이용하여자동화한다. 소규모예냉에서는수중침지식도가능하다. 수냉각예냉후에는품목에따라수분을제거해주어야하는경우가많으며특히예냉후바로포장하여출하하는상품은수분제거공정이예냉라인과연결되어있어야한다. [ 장점 ] 냉각속도가빠르고 ( 예냉시간 1시간이내 ) 온도편차가적다. 세척작업이동시에이루어진다. 비교적대규모로단시간에많은물량의처리가가능하다. [ 단점 ] 수분이남아있을경우부패가발생할우려가있다. 표피조직이약한과실은열과현상이발생한다. 예냉후고온에유통시키면결로가발생한다. 냉각수의환경처리시설이필요하다

28 1 샤워식 2 이동침지식 3 수중침지식의실제 그림 9. 냉수냉각식예냉의개요. 라 ) 진공예냉 (vacuum cooling) 진공예냉은예냉실내압력을내려원예생산물표면의수분을증발시킴으로써물의증발잠열을이용하여산물을냉각시키는장치이다. 물은대기압에서는 100 에서끓지만압력이낮아져기압이 4.6mm Hg( 대기압의 1/165 수준 ) 까지진공상태가되면 0 에서도끓는증발현상이일어난다. 한편, 진공예냉시증발하는다량의수증기가진공펌프로직접흡인되면진공펌프오일에수증기가차서진공도가저하된다. 따라서예냉실과진공펌프중간에콜드트랩 (cold trap) 을설치하여수증기를포집해서냉각하여물로만들어제거해야한다. 이와같이진공예냉은진공을할때걸리는압력에충분히견딜수있는밀폐된예냉실구조와진공펌프콜드트랩등의장치가필요하여시설비가많이든다. 기본적으로수분의증발원리를이용하기때문에물이산물조직에서쉽게증발되어나오는엽채류에주로활용되는반면표피조직이수분증발을억제하는구조를가진과실에는적용이곤란하다. [ 장점 ] 냉각속도가빠르고 ( 예냉시간 20~40분 ) 예냉효율이좋다. 적재된생산물을균일하게냉각시킬수있다. 수세한채소류의탈수에도이용이가능하다. [ 단점 ] 시설비가많이든다. 용적대비표면적이작은과실에는부적합하다

29 그림 10. 이동식진공예냉기 ( 왼쪽 ) 와고정식진공예냉기. 표 11. 예냉방식의장, 단점과적용작물. 예냉방식장점단점적용가능성 저온통풍식 차압통풍식 수냉식 - 설치비저렴 - 모든품목적용가능 - 운전조작간편 - 저장시설이용가능 - 설치비 : 비교적저렴 - 모든품목예냉가능 - 예냉시간단축 - 설치비 : 비교적저렴 - 예냉시간비교적짧음 (1 시간이내 ) - 세척병행가능 - 냉각이불균일 - 예냉시간이길다 (12~20 시간 ) - 강제통풍식에비해설치비 1.5 배 - 적재에노력요구됨 - 바람에노출된부위수분손실 - 일부품목한정 - 부패발생우려 - 물사용비용발생 - 농가용 - 소규모 - 모든품목적용 - 중, 소규모 - 진공식, 수냉식에부적합한품목에적용 - 포도, 엽채류등 - 중, 소규모 - 육질강한품목 - 사과, 토마토, 오이등 진공식 - 시간단축 : 분 - 신선도유지에최적 - 규모조정가능 - 소규모시설이동용이 - 설치비고가 - 적용품목이한정됨 - 별도의보냉시설필요 - 3-5% 중량감소 - 엽채류최적 - 과일, 과채류 : 냉각효율떨어짐 - 주산단지공동이용 라. 열처리 원예작물의경우수확후부패를억제하기위해서나수출용과실의검역 에대비하여해충을제거하기위한수단으로열처리가시도되기도한다. 아 직국내에서는 과실에대한열처리기술이적용되지못하고있는데이는 열처리를위해필요한시설이나균일한온도처리를위한제어기술이개발되어있지않기때문이기도하지만그필요성이크지않기때문인것으로판단된다. 저장전열처리는곰팡이와해충방제효과를가지고있다. 특히푸른곰팡이병은 38 에서 4일간열처리를함으로써방제가가능하다. 열처리는잔류문제가없기때문에아주효과적인방법이지만열처리에의해

30 장해가발생하거나열처리이후에감염이시작되는것은방지되지못한다는문제점이있으며푸른곰팡이병 (Penicillium expansum) 에는효과가좋지만탄저병 (Colletotrichum acutatum) 에는효과가떨어진다. 열처리는주로 38~40 온도에서 48-72시간실시하는데부패방지효과가뚜렷한것으로보고된바있으나과실의성숙도에따라서열에의한장해가발생하므로수확시기판단이중요하다. 마. 에틸렌제어처리 1) 에틸렌에의한숙성현상의이해 에틸렌은과실의숙성을촉진하는기체호르몬으로서숙성기에접어든과실은다량의에틸렌을생성한다. 숙성과실에서외부로발생하는에틸렌은다른과실의에틸렌생성을유발하여숙성을촉진시키므로저장고내의에틸렌을제거하면아직숙성단계에접어들지않은과실의숙성이시작되는것을방지할수있다. 이처럼모든호흡급등형과실은저장고내에틸렌제거나온도저하등저장환경에따라숙성시기를상대적으로늦출수는있지만궁극적으로는에틸렌의생성과함께숙성단계를지나게된다. 즉, 과실의품질을저하시키는보다근본적인에틸렌작용은사과과실내부에서발생하는에틸렌에기인하고에틸렌이한번발생하기시작하면외부로방출되는에틸렌을인위적으로제거해도숙성과노화현상을지연시킬수없다. 에틸렌의작용은생성된에틸렌이세포내특정부위 ( 에틸렌수용체 ) 에결합하고그로부터숙성관련유전자에촉발신호가전달됨으로써일어난다. 따라서에틸렌에의한숙성과정을근본적으로억제하려면과실내부에서에틸렌이생성되지않도록하거나에틸렌이생성되더라도생성된에틸렌이작용하지않도록해야한다. 2) 1-MCP 처리 1-MCP(1-methylcyclopropene) 는에틸렌수용체에자신이결합함으로써에틸렌의발생과작용을근본적으로차단하는화합물이다. 1-MCP는생장조절제로서미국환경청인 EPA(Environmental Protection Agency) 에 1992 년등록되었고 2004년미국식품의약안전청 (FDA) 으로부터식품사용허가

31 를받았다. 1-MCP는기체상태로처리되는화합물로써처리를위해서는밀폐된공간이필요하다 ( 그림 3-6). 처리농도는처리공간내 1-MCP 농도가 1,000ppb(1ppm) 가되도록농도를조절한수용액을밀폐공간내에서기체화시킨다. 3) 사과에대한 1-MCP 처리효과조 중생종 쓰가루, 홍로 는수확당시부터에틸렌발생이많기때문에에틸렌에의한숙성과품질저하를억제하려면수확당일 1-MCP 처리를하는것이바람직하고늦어도수확후 2일을넘기지말아야한다. 최근국내에서연구한사과의 1-MCP 처리효과를보면품질유지효과가뚜렷하게나타나고있다. 1-MCP 처리후 20 에서 3주동안유통시킨과실의경도, 산도, 색도를종합해볼때수확당시와비슷한품질수준을보여조생종및중생종사과의품질유지에상당한효과가인정되었다. 특히홍로에서는유통기간중에과피에많이발생하는왁스물질을억제하는데탁월한효과가있는것으로조사되었다. 표 12. 쓰가루 사과 1-MCP 처리효과. 품질요인 구분색도에틸렌생성경도 (N) 산함량 (%) (Hunter a) (nl/g/h) 수확시 무처리 주유통후 1-MCP 처리 표 13. 홍로 사과 1-MCP 처리효과. 품질요인 구분에틸렌생성경도 (N) 산함량 (%) (nl/g/h) 수확시 무처리 주유통후 1-MCP 처리

32 과피왁스형성지수 무처리 1,000ppb 1-M CP 그림 11. 홍로 사과의 1-MCP 처리에의한과피왁스형성억제효과. * 왁스형성지수 : 0= 없음 ; 1= 약간 ; 2= 보통 ; 3= 심함 ; 4= 매우심함. * 20 에서 3 주유통후평가

33 5. 저장관리 가. 저장기술 1) 저장기술유형 과실의저장기술은크게일반저온저장과 controlled atmosphere (CA) 저장으로나눌수있는데저온저장이저장고내온도를낮게유지하는데그치는반면, CA 저장은온도뿐아니라저장고내산소와이산화탄소농도를조절하여저장중상품품질의변화를최소화하는기술이다. 2) 상온저장상온저장은냉동시설이나가온기를설치하지않고외기에의해서저장고내의온도를조절하는방법이다. 난지에서는외기온이높기때문에상대적으로외기온을차단하여야하며한랭지에서는외기온이영하로떨어지기때문에보온에유의해야한다. 또한저장고내의습도를유지하기위하여밀폐도를높이는경우도있다. 상온저장의유형에는냉장시설을하지않은지상저장고 ( 창고형태 ) 와반지하저장고가있다. 지상저장고는벽돌이나단열재를이용하여내부에과실을보관하게되는데외기온에영향을많이받기때문에저장중에과실의품질이많이떨어지며장기간저장이어렵다. 지상저장고보다는반지하저장고가온도와습도를유지하기에는보다효과적인데이저장고도온도와습도를자동적으로조절해주지못해서저장기간이길어질경우과실품질을최상으로유지하기에는어려움이있다. 3) 저온저장냉장기기를설치하여저장고내열을흡수함으로써온도를낮추어저장하는것을저온저장 (low-temperature storage) 혹은냉장저장 (refrigerated storage) 이라고한다. 저장고의온도는관을통해순환하는냉매가액체에서기체로증발하는과정에서열을흡수함으로써떨어지게된다

34 4) CA 저장가 ) CA저장고의기본환경과실의 CA저장은저온을바탕으로하여산소농도는대기보다약 4~20배낮추고이산화탄소농도는약 30~150배증가시킨조건 (O 2 : 1-5%, CO 2 : 1-5%) 에서저장하는방법을말한다. 이러한조건에서는호흡의억제, 에틸렌의생성및작용의억제등에의해유기산의감소, 과육의연화, 엽록소의분해등과같은과실의숙성과노화현상이진전이지연되며미생물의생장과번식이억제되는효과로인해과실의품질을유지하면서장기간저장이가능해진다. 나 ) CA저장의유형 CA저장은가스조성방법에따라급속 CA(Rapid CA), 초저산소 CA (ULO-CA), 저에틸렌 CA(Low ethylene CA) 등의방식이적용된다. 나. 저온저장고환경관리 1) 온도관리가 ) 적재공간조정및적재율 저장고내온도분포를고르게하기위해서는냉각기에서나오는찬공기가저장고전체에고루퍼져나가야한다. 따라서저장고바닥은물론용기와벽면사이, 천장사이에공기통로가확보되도록적재해야한다. 팔레트적재나선반식적재방식에서는바닥면에이미적정공간이형성되므로별문제가없으나적재팔레트와벽면, 천장사이는충분한여유를두는것이좋다. 일반적으로중앙통로 50cm, 팔레트와벽면및팔레트열간 30cm, 천장으로부터는 50cm 이상의바람통로공간을확보한다. 이러한바람통로를확보한경우사과를비롯한과실의저온저장고적재용적률은 60-65% 수준을보이게된다. 나 ) 저장고내온도설정의기준저장고내온도의기준을어디에둘것인가를결정하여작물에따른적정온도를유지해주어야한다. 저장고내위치별로온도의차이가나타나므로어느위치의온도계를기준으로하느냐에따라실제로냉장기기의작동

35 을제어하는온도감지기설정이달라진다. 가장정확한온도는저장하고있는과실의적정온도를확인하는방법이다. 즉, 과실안에온도계를꽂아생산물의실제온도 ( 품온 ) 을확인하여저장고내온도를조절하는것이가장안전하다. 그러나수시로저장고에들어가서온도를확인하기는어려우므로출입구에샘플을정해두고확인하면서저장고내공기의온도와생산물의품온과의관계를확인하여경험적으로온도를설정하는지속적인관찰과조정이필요하다. 다 ) 온도변화 ( 편차 ) 의범위적정온도보다낮은저온은저온장해나동해를일으키는반면적정온도보다높은온도는저장기간을단축시킨다. 저장고내온도는적정설정온도에서 ±0.5를벗어나지않는선에서조절되는것이바람직하다. 사과의저장온도를 -1.0 라고할때는실제로 ±0.5 의편차를고려하여 -0.5~-1.5 범위에있도록해야한다. 저장기간중에는가능하면사과가얼지않는수준에서온도를빙점온도부근까지떨어뜨리게되는데이러한빙온저장시는더욱좁은범위의온도조절개념이필요하다. 저장고내온도분포를보면냉각기바로앞 ( 그림 12의 1 위치 ) 은저장고내가장온도가낮은위치이므로이곳의온도가사과의동결점보다낮으면동해를입게된다. 따라서냉각기앞으로불어나오는바람의온도는동결점보다높아야하고저장실중앙및냉각기반대편 (3의위치 ) 의온도차이가 1 가넘지않도록온도분포가이루어져야한다. 심한경우저장고높이가 6~7m인경우상하의온도편차는대략 2 정도를보이기도한다. 저장설비의오류, 냉장용량부족, 과다적재로인한공기통로부족, 온도관리부주의등으로온도편차가커지면저장고내상대습도의변화도커지고저장력이떨어지게된다

36 2 Unit cooler 1 팽창밸브 냉각된공기 3 출입문 그림 12. 저장실내위치별온도차이. 1 냉각기 ( 쿨러 ) 앞 : 온도가장낮음 2 저장고공기가순환된후돌아가는점 : 온도가장높음 3 쿨러에서나온공기가통로를타고오는점 : 일반적으로평균온도 라 ) 효율적인온도관리및고른온도분포를위한사전설비조건저온저장고의온도관리를위한냉장기술은적재후초기온도저하단계와온도안정기에따라유동적으로운영한다. 적재가이루어지는입고시기에는빠른포장열제거를위해품온이적정수준에도달한안정기때보다더욱큰송풍량에의한순환이필요하다. 만약저장전예냉이별도로이루어지지않았을경우저장초기의송풍량은온도를낮추는속도를결정하므로송풍량이커야함은물론이다. 온도가적정수준까지떨어진이후에는입고때처럼큰송풍량은필요치않고다만호흡열의제거와저장고내고른온도분포를유지하는정도면충분하다. 공기의순환은저장고각부위에골고루퍼질수있도록해야함은물론이다. 공기의순환정도는적재된생산물의주변을따라분당 15-23m의속도면충분하다. 사과나배저장고내공기순환을위해서는 28 m 3 / 분 /Ref Ton의송풍량이필요하다. 예를들면 25 Ref Ton 규모저장고내공기순환을위해서는 700 m 3 의송풍량이필요하다. 저장고내위치별로온도계를부착시켜저장고내온도분포가균일한지를점검해보면송

37 풍기용량의적합성이나생산물적재방식이적절하게이루어져있는지를알수있다. 또한송풍기에서나오는공기의온도와저장고를순환한후송풍기로되돌아가는공기의온도차이를비교하면저장고내환류가적절한지아니면일정부위에찬공기가정체되는지의여부도확인할수있다. 저장산물의온도가설정수준까지떨어져저장고내온도가안정된후에는공기토출부위 ( 송풍기전면 : 그림 12의지점 1) 과저장고를순환한후되돌아오는지점 ( 그림 12의지점 2) 의공기의온도차이가 0.8 이상이되면이는저장고내공기순환이제대로이루어지지않음을의미한다. 저장고내고른온도분포가이루어지려면저장고가비어있는상태에서시간당 7.5회이상완전한공기순환이이루어질수있는송풍량이필요하다. 그러나지나치게큰송풍량은공기순환의속도를높임으로써상대습도가낮은저장고에서는과다한수분손실이일어나게되므로적정규모의송풍기선택이중요하다. 또한저온저장고내온도분포를고르게하기위해서는공기의순환이제대로이루어져야하므로적재단계에서공기통로가확보되도록해야한다. 저장고내열을흡수하고그에따라차거워진공기를불어내는냉각기 ( 유닛쿨러 : unit cooler) 에덕트 ( 냉풍배관 ) 를연결하여설치하면저장고내의온도를균일하게유지하는데도움이되지만보다강한송풍량을필요로한다. 마 ) 정확한온도측정도구의사용컴퓨터를이용한제어프로그램은대형냉장기기의보다정밀한제어를위해필요하다. 특히시간대별로기기작동을제어한다거나제상시간을조절하고불필요한송풍기와압축기의사용은전력수요가많은시간대에는꺼줌으로써전기요금을줄일수있다. 저장고내정밀한온도제어를위해서는무엇보다도믿을만한온도계가필요하다. 최근에설치된대부분의냉장기기는저장고내온도감지에의해자동으로기기작동이조절되도록설비되어있으므로특히온도감응장치의정확성이필요하다. 따라서저장고에는 2-3개의온도계를부착시켜수시로측정치를비교함으로서이상이있을시는온도보정을해주어야한다. 온도측정은정밀한온도계나자동측정기기를이용하는것이바람직하지

38 만값이비싸므로경제적인온도계를활용하는지혜가필요하다. 시중에서 쉽게구할수있는알코올온도계를보정하여사용하거나설탕물을활용하 는방법도저장고내온도를육안으로판정하는데도움을줄수있다. 2) 저장고내습도관리 MAP( 필름포장 ) 저장을하지않는과실의저장고에서온도다음으로고려할점이상대습도로서과실과대부분의채소저장의효과는높은상대습도를유지함으로써증대된다. 일반적으로과실은 85-95% 의상대습도가적합하며채소작물은 90-98% 의다소높은습도가신선도유지에적합하다. 그러나양파, 마늘, 늙은호박등은예외로서 60-75% 가장기저장에알맞은수준이다. 무, 당근등근채류는 95-95% 의높은상대습도를유지해주어야만조직의유연성이유지되고중량감소가적다. 이처럼생산물에따라요구하는상대습도와상품성유지를위한최대수분감량허용치가각각다르므로저장산물의종류나저장온도등을고려하여습도를유지해주어야한다. 사과저장에적합한상대습도는 90-95% 범위로비교적높은습도를요구한다. 가 ) 저장고내습도변화의원인저장고내상대습도는일차적으로냉장기기의작동주기, 특히제상주기에의해변화하는온도에따라증가와감소를되풀이한다. 온도를낮추게되면이론적으로는상대습도가높아지지만온도가안정된후에는냉매순환시증발기 ( 냉각기 ) 표면에지속적으로수분이얼어붙기 ( 적상 ) 때문에습도는낮아진다. 반면제상시에는온도상승에의한상대습도의상대적저하되고제상이끝난후에는녹은물의증발에의해순간적으로습도가높아진다. 그러나저장기간전반을통해볼때저온저장고안에서는계속하여수분이냉각기에얼어붙고습도는낮아진다. 습도가낮아지면과실에서수분이빠져나오게되며습도가낮은저장고일수록수분탈취가심하고결과적으로중량감소가발생하게된다. 나 ) 적정습도유지방법

39 직접냉장방식을쓰는저온저장고내의습도는가습을하지않는한대 체로 70-80% 의낮은상대습도를보인다. 따라서대부분의원예생산물저장 시는가능한한상대습도를높게유지하는방안이마련되어야한다. (1) 저장고구조및냉장기기의조절저장고내상대습도를적정선에서유지하려면무엇보다도적합한냉장기기와방습벽의설치에만전을기해야한다. 또한저장고내저장산물의온도가상승하지않는선에서송풍기가동시간을조정하여공기유동을억제하고환기는가능한한극소화한다. 냉각기증발코일에서적상에의한수분탈취량을줄이려면증발기코일의온도와저장고내온도의편차 (Δt, 델타 t) 가작아야한다. 저장고내상대습도와냉장기기의 Δt 값과의관계 ( 표 8-3) 를보면 Δt 값이작을수록저장고내상대습도를높게유지할수있다. Δt를작게하려면냉각기의표면적이넓고송풍량이충분하며냉장기기의냉매압력조절장치 (EPR 밸브 ) 등의자동제어장치가있어야한다. 표 14. 증발기코일온도와저장고내온도의편차, t에따른상대습도예 측. 온도편차 ( t) 저장고내온도에따른상대습도 (%) (2) 가습을통한습도유지저장전에는저장고바닥에충분히물을뿌려콘크리트바닥의수분탈취를줄이고저장고내입고되는용기는가능하면수분흡수가적은것을이용하는것이좋다. 나무상자나골판지상자는저장전에대체로건조한상태에서입고되기때문에입고초기에생산물로부터많은수분탈취가일어나는원인이된다

40 가습기를이용하여인위적으로상대습도를높일때는가능한한분무입자가적을수록효율적이며가습기가동시수분응결을막을수있다. 가습기의용량은저장고의방습정도나저장고내온도편차에따라선택해야하지만일반적으로 4L/ 시간 /Ref Ton의가습용량이면저온저장고의상대습도를 95% 유지할수있다. 다 ) 습도의측정현재저장고에이용되는습도측정기는크게세가지로나뉜다. 가장일반적이고저렴한측정장치는건습구온도계 (psychrometer) 로수분증발에따른온도차이를상대습도로환산하여읽는방법이다. 건습구온도계는축축하게물을적신면으로온도계의감지봉을감싼습구온도계와보통의건구온도계의온도차이에따라습도를환산하는데, 습도가낮으면수분증발이많고증발에따른열손실이발생하여습구온도계의온도가내려가는원리를이용한다. 건습구온도계 (psychrometer) 는값도저렴하고고장이없으며온습도도표를이용하여상대습도를쉽게측정할수있는반면지속적인측정기록이어렵고 0도이하의저온저장고안에서는습구수분공급통이얼어서습도측정이불가능하다. 시중에공급되는건습구온도계는온도간격이크고저온에서의측정이부정확하므로저온에서정확하게습도를감지하여표시되는측정기가필요하다. 최근에는전자식감지기나물리적감지체를이용하는기기가사용된다. 전자식습도계는공기중수분함량에따른전기저항성의변화원리를이용하며 2% 내외의정확도를보여준다. 그러나감지장치가오염되거나수분이응결될경우계측치에영향을주어정확한습도측정이불가능하다. 물리적감지장치는공기중수분함량에따라길이와부피가일정하게변하는물질을이용한다. 감지체로서는머리카락등을이용하며습도에따른감지체의신축도에따라습도를측정한다. 그러나이러한물리적감지체는상대습도가높아지면정확도가떨어지는단점이있고사용기간이길어지면점차신축성이변하여정확한습도계측이불가능하다

41 3) 제상관리냉각기에적상이진행되어증발코일이얼음층으로덮이면열교환이일어나지않아저장고온도유지에어려움을격고심해지면온도가상승한다. 일반적으로서리제거를위해 4-6시간간격으로 30분동안, 하루 2-3 시간이소요된다는가정하에저장고내온도관리를계획하는것이바람직하다. 증발기와송풍기 (cooling unit) 가천장에부착되어있고물로코일에붙은얼음을제거하는살수제거식저장고에서는얼음제거시증발기와송풍기를끄고 의물을뿌려완전히서리를제거한후냉장기를작동시킨다. 고온가스서리제거방식이나전열식서리제거시에는증발코일에붙은서리가완전히녹은후에냉장기기가재가동되는시간조절장치가필요하다. 가스식이나전기식을이용하여서리를제거한후에는증발코일의주변온도가올라가있으므로제상이끝나고냉장기기가가동할때까지 2-5분정도의지연시간을두면녹은물이흘러내려송풍기가가동될때수분의비산과급격한압력증가를완화시킬수있다. 서리제거주기와제거시간은증발코일에부착되는서리의양을관찰하여결정하고서리제거가끝나면즉시냉장체계로전환되도록시간조절기를설정해두어야불필요한에너지소모와저장고내온도의상승을막을수있다. 다. 저장고소독 아무리저온저장고라해도저장고안에는생산물에서부터전염된곰팡이나세균이남아있게마련이다. 심한경우저장하지않는기간중에는저장고내부에남아있던곰팡이균이피어벽면이얼룩이지는경우도있다. 이러한저장고를계속사용하다보면송풍기바람에포자가날려과일이오염되고저온저장시에는큰문제가없다해도출하후급격한부패증상을보인다. 곰팡이나세균중에는저온에서도부패를야기시키는종류도있으므로저장전저장고를소독하는것이좋다. 저장고내기생하는곰팡이와세균중에는에틸렌을발생하는종류도있어서저장하는과일의숙성을촉진시키거나과피얼룩등의장해를일으키기도한다. 소독은저장고면적 1m 2 당유황 20~30g을태워서 24시간밀폐하여저장

42 고를훈증소독함으로써저장중부패과의발생을감소시킬수있는데유황훈증시발생되는아황산가스는인체에유독할뿐만아니라금속을부식시키는작용이있다. 따라서철제설비는밖으로내놓고증발기등의설비는밀폐하여훈증후에저장고를환기하여아황산가스를완전히제거하여야한다. 훈증소독이외에 1% 포름알데히드나 5% 차아염소나트륨 ( 유한락스성분 ) 수용액, 제 3인산나트륨또는벤레이트가함유한약제를뿌려서저장고내부를소독한다