4.배 도입품종.pdf922.8KB

 과실품질에 대한 관능평가의 기준으로 맛과 함께 중요한 요소로 외관이 고려되고 있다. 신선과실은 먹어보기 직전까지는 과피색과 같은 외관적 요소를 고려할 수밖에 없으므로 새로운 과피색은 구매를 유도할 수 있는 요인이 된다(Steyn et al., 2011). 또한 소비자의 소득 수준이 향상됨에 따라 과실의 소비성향도 많이 바뀌어(Lim et al., 2005) 상품 다양성에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 한국, South africa, New Zealand, Italy, Spain, China, Australia 등 세계 각국의 육종가들은 새로운 품종으로 병에 저항성이면서 소비자의 관심을 끌 수 있는 적색배 육성을 중요목표 중 하나로 삼고 있고(Brewer & Palmer, 2012), 전면 착색되는 적색과피 배의 경쟁력이 주목받고 있다.

 ‘Kalle'’는 Michigan의 Adrian G. Kalle라는 사람에 의해 발견된 ‘Clapp Favorite’의 아조변이로 Missouri의 Stark Brothers 묘목회사에서 1956년 ‘Starkrimson’이라는 이름으로 판매하기 시작하였다. 생육특성은 ‘Clapp'’s Favorite'’와 비슷하나 과피전면이 붉게 착색되며 8월 중하순이 숙기인 것으로 알려져 있다(PI 541312; National Clonal Germplasm Repository (NCGR)).

 배의 과피색은 과피에 존재하는 주 색소 성분에 따라 녹색, 적색으로 분류되는데 지금까지는 적색 과피 과실이 Pyrus communis, P. skiangensis 등에서 분포하고 안토시아닌 함량의 차이에 의해 적색발현은 달라진다. 사과의 경우, 태양에 많이 노출된 부분일수록 안토시아닌 함량이 더 높고(Siegelman & Handricks(1958), 백색광과 UV 312nm 를 혼합 조사함으로써 과피 내 안토시아닌 축적능력이 더 높아지는(Arakawa et al., 1988) 등 안토시아닌과 광 환경과의 밀접한 관계에 대한 결과들이 보고된 바 있다. 일본과 한국에서는 배 재배시 봉지를 사용하고 있어 이와 같은 봉지재배는 광 환경에 영향을 주어 ‘Kalle’과피의 착색반응이 달라질 것으로 판단된다.

 일반적으로 ‘La france’나 ‘Bartlett’ 같은 서양배(Pyrus communis)는 추숙형 호흡을 하고 에틸렌 처리 또는 일정시간의 저온을 경과해야 과육이 부드럽게 연화되어 가식이 가능하고 균일한 숙도의 과실을 생산할 수 있다. Yoshioka(1992) 등은 ‘Red Bartlett’을 2℃에서 1주일 보관 후 20℃에서 후숙시키면 Polygalacturonase(PG)의 활성이 증가하여 수용성 polyuronides가 증가하고, EDTA와 염산가용성 polyuronide가 감소하면서 과육의 연화가 일어난다고 하였다. Pyrus communis에 속하는 ‘Kalle’는 최근, 재배농가에서 적색 과피에 대한 신선한 호기심이나 새로운 상품으로서의 가능성을 타진하기 위해 관심을 갖고 있는 품종이지만 주변에서 쉽게 접하는 동양배와는 과형, 과피색, 섭식 방법에서도 큰 차이를 보인다. 이에 한국기후 조건에서 ‘Kalle’의 특성발현을 알아보기 위해 일반적인 생육 및 과실 특성과 봉지재배에 따른 과피색 발현 양상 및 저온처리 후 상온에서의 과실품질 변화 분석을 통한 적정 후숙 조건구명을 추진하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 처리

 시험은 2011년 ~ 2012년 전남 나주시에 소재한 국립원예특작과학원 배시험장 포장에서 8년생 ‘Kalle’를 이용하여 수행하였다. 6 × 3 m 간격으로 재식되어 있는 배시험장 유전자원포에 보존되고 있는 ‘Kalle’ 2주를 사용하여 각 나무의 절반은 무대 재배, 절반은 황색봉지(농협아그로)를 괘대하였다.

안토시아닌 분석

 무대재배 한 ‘Kalle’는 만개 40일 후부터 120일까지 15일 간격으로 수확하여 각 시기별 과실특성과 안토시아닌 함량을 조사하였다. 17 ~ 18%의 투광률을 보이는 황색봉지를 괘대하여 재배한 ‘Kalle’는 만개후 85, 100, 120일에 각각 채취하였다. 안토시아닌 분석은 1cm 지름의 과피 disk 0.5g을 암소에서 20시간 Methanol-HCl에 보관 추출하여 UV spectrophotometer (Hitachi U-3900, Japan) 530 nm에서 측정하였다(Ferreyra et al., 2007).

후숙처리 과실 특성 평가

 만개 120일 후에 수확한 ‘Kalle’의 후숙 처리는 2℃ 저온저장고에 10일 보관 후 상온(20℃)에서 5일 간격으로 과실 특성을 조사하였다. 과중은 과경을 제거하고 전자저울로 측정, 과육 경도는 과실의 중앙부위의 과피를 peeler로 제거한 후 휴대용 경도계(FHM-5, Takemura, Japan) 직경 5 mm plunger로 적도면의 값을 측정하였고, 이후에 과즙을 착즙하여 굴절당도계(Atago 100, Japan)로 당도를 측정하였다.

 과실의 전분상태는 과실 내 녹말이 요오드용액과 반응하여 청색으로 변하는 원리를 이용하여 확인하였다(Beattie & Wild, 1973). 요오드 반응은 각 처리 당 5과씩 이용하고, 과실 내 과즙함량은 과실무게를 측정한 후 주서기로 착즙하여 단위무게 당함량으로 환산하였다. 후숙 처리한 ‘Kalle’는 상온보관에 따른 과실의 상품성, 맛, 조직감을 종합적으로 평가하여 1(불량) ~ 5 (우수)의 5등급으로 나누어 표시하였다.

통계분석

 자료의 평균간 유의차 검증은 R프로그램을 이용 95% 수준에서 T-test와 Duncan's multiple range test로 분산분석 하였다.

결과 및 고찰

‘Kalle’ 품종의 주요 특성

 ‘Kalle’품종은 중국을 통해 우리나라로 도입된 적색과피 서양배로 한국에서는 8월 10일에 성숙되어 원산지보다 숙기가 빠른 경향을 보였다(Fig. 1). ‘Kalle’의 만개기는 신고보다 약 5 ~ 7일 가량 늦은 약 4월 25일, 수확기는 만개 후 약 123일이었다(Table 1). 서양배와 동양배는 자가불화합성 인자가 다른 것으로 알려져 있어 개화기 차이가 문제되지 않는다면 화분이 있는 동양배는 모두 수분수로 사용이 가능하다(Hakasz et al., 2006). 수확당시에는 당도가 11.5˚Bx로 낮고, 경도는 2.5 kg/5 mmΦ 정도로 매우 단단하고 과즙이 적어 식미감이 떨어졌다(Table 2). 검은별무늬병에 대해서는 강한 특성을 보였다. 봉지를 씌우지 않았던 만개 40일 후의 유과 무게는 12.4 g에서 시간이 경과함에 따라 수확기에는 242 g으로 증가하였다(Table 3). 종경이 횡경보다 길어 1.5의 L/D ratio를 보였던 유과가 생육후기로 갈수록 횡경이 증가하여 만개 85일 후 수확기에는 1.2로 L/D ratio가 낮아지는 경향을 보였다. 당도는 만개 100일 이후부터 증가하기 시작하였다. 성숙기의 당도가 11.4˚Bx는 상당히 낮았으나 이는 수확 직후로 과실 내전분이 당화되지 않았기 때문으로 판단되었다(Table 3).

Fig. 1. Flower cluster(a) and no bagged fruit(b) at harvest time.

Table 1. Main characteristics of ‘Kalle’ tree (2011 ~ 2012).

Table 2. Main characteristics of ‘Kalle’ fruit of harvest time (2011~2012).

Table 3. Fruit development of ‘Kalle’ by each sampling time in 2012.

발육시기별 적색발현 특성

 과피의 적색은 안토시아닌에 의해 나타나며 그 발현은 기본적으로 색소의 농도 차이에 따라 달라지고 품종에 따라 완전 또는 부분착색 되기도 한다(Steyn et al., 2007). 봉지를 씌우지 않았을 때 유과발육 단계별 안토시아닌 함량 분석 결과 (Fig. 2), 유과기에는 65.0 mg/100 gFW이었던 안토시아닌 함량이 과실 발육에 따라 서서히 감소하였지만 만개 100일 이후에는 120일 수확과실의 안토시아닌 함량과 차이가 없었다. 또한 생육 후기인 만개 후 85일에서 100일 사이에 과실 발육이 지연되면서 당도 증가도 일시적으로 지연되는 특이 반응을 보였다(Table 3). 일반적으로 과실의 성숙이 진행되면서 과실 내당 함량이 점차 높아지고, 안토시아닌 함량이 증가되면서 착색이 진전되며 당 함량이 높을수록 안토시아닌 함량이 높아지는 경향이나 ‘Kalle’는 이와 반대되는 현상을 보였다. Steyn et al.(2004)은 사과는 생육 후기 성숙기가 가까워질수록 안토시아닌 함량 증가로 적색 발현이 증가하고, 적색 과피 배의 경우, 일정기간까지 안토시아닌 성분이 증가하다가 성숙기가 가까워짐에 따라 적색이 퇴색된다고 보고한 것과 일치하였다. ‘Kalle’의 경우, 생육후기로 갈수록 안토시아닌 함량이 낮아지는 원인에 대한 보다 근본적인 고찰이 필요하다.

Fig. 2. Relationship of anthocyanin contents and soluble solids contents(Bar graph, Anthocyanin contents; line, curve fitting of anthocyanin contents change by sampling time; dotted line , Soluble solids change). ^zMean separation within columns by Duncan’s multiple

봉지재배에 따른 ‘Kalle’의 과피 적색 발현 양상

 일본이나 한국에서는 과피 미려도 개선뿐만 아니라 봉지 내부에 칼슘 화합물을 코팅하거나 활성탄을 첨가하여 생리장해를 예방하고, 저장 중 과실 품질을 향상시키거나 병해충 방지를 위해 봉지 재배를 실시하고 있다(Kim et al., 2010). ‘Kalle’역시 재배농가에서는 관행적으로 봉지 재배를 하고 있으며 봉지 재배를 한 과실의 경우, 적색의 감소가 상품성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 따라서, Table 4에 무대재배한 과실과 봉지재배한 과실의 안토시아닌 함량의 차이를 제시하였다. 봉지재배 유무에 따라 과피의 안토시아닌 함량은 만개 85일, 100일, 120일 모두에서 봉지재배와 무봉지 재배간에 고도로 유의한 차이를 보였고, 이는 자연 상태의 광량을 100%로 볼 때 약 80%이상이 차광되는 봉지재배가 ‘Kalle’ 과피의 안토시아닌 함량을 감소시켜 적색발현을 억제한 것으로 판단되었다. Kim et al.(2011)도 ‘Kalle’품종을 봉지재배 하면 적색발현이 원활하지 않은 현상을 보고 한 바 있는데 안토시아닌 함량 감소를 수치화한 결과는 제시하지 않았다. 본 연구 결과는 적색과피 배를 재배할 경우, 과피의 적색유지 또는 적색발현 촉진을 위해서는 광이 차단되지 않는 재배방법이 요구됨을 보여주고 있어 추후 재배방법적인 측면에서 무대재배 또는 안정적인 적색발현이 가능한 전용봉지의 개발이 보완되어야 할 것으로 판단되었다.

Table 4. Anthocyanin contents variation T-test results of ‘Kalle’ between bagging and no bagging by each sampling time.

‘Kalle’의 적정 후숙기간 구명

 일반적으로 서양배는 에틸렌처리 또는 일정기간의 저온조건을 충족하지 않으면 과육의 연화가 일어나지 않는데 ‘Bartlett’의 경우 −1.1 ~ 0℃에서 2 ~ 3주, D’anjou, Bosc와 Commice는 2 ~ 6주를 경과한 후 상온에서 후숙시켰을 때 균일한 숙도의 과실을 얻을 수 있다. 본 시험에서는 Yoshioka(1992)등이 ‘Red Bartlett’을 대상으로 후숙 실험을 진행하였던 방법을 이용하여 만개 후 120일에 수확한 ‘Kalle’를 저온(2℃)조건에서 10일 보관한 후 상온(20℃)에서의 과실 변화를 평가하였다(Table 5). ‘Kalle’의 경우, 10일의 저온조건 직후부터 상온경과 5일까지의 경도는 2.7 ~ 2.9 kg/5mmΦ 로 높고 과즙 함유량도 적었으나 그 이후부터 과육의 경도가 급속히 낮아졌다. 상온경과 16일 ~ 18일 후에는 과실 내 전분함량이 미량 확인되었으나 상온경과 20일 후에는 완전히 사라지면서(Fig. 3) 과즙의 양도 유의하게 증가하고, 향기의 강도도 강해졌다. 이는 후숙 과정을 통해 과육 내 존재하던 전분이 당으로 전이 되고 저온에 의해 유도된 ethylene이 후숙하는 과정에서 휘발성 에스테르의 비율을 변화시켜(Watada, 1986) 향기의 강도가 강해진 것으로 추정된다. 상온경과 20일 이후에는 과육의 분질화가 시작되어 식미부분에서 선호도가 급격히 낮아졌다. 이상의 결과로 볼 때 2℃에서 최소 10일 이상 경과시키면, 상온경과 15일 후 부터 ‘Kalle’의 풍미를 가장 잘 느낄 수 있고, 상온에서 25일이 경과한 과실은 과육이 분질화되어 선호도가 떨어지므로 ‘Kalle’의 적정 후숙 기간은 최대 20일 정도인 것으로 판단되었다.

Table 5. Fruit quality change of ‘Kalle’ pear from after low temperature(2^oC) treatments.

Fig. 3. Iodine staining test result in harvest time and each 2days from 16days to 22days after low temperature treatment(2^oC). zART : after ripening treatment