서 언

적육 오렌지(Citrus sinensis (L.) Osbeck)는 안토시아닌 성 분을 다량 함유하는 오렌지로서 붉은색의 과육과 과피를 가지 고 있으며 일반 오렌지와 다른 독특한 풍미를 지닌다 (Maccarone et al., 1983). 특히, 적육오렌지는 비타민C와 미네 랄은 물론 안토시아닌 계열의 플라보노이드과 카로티노이드의 함량이 높아 항염, 항산화 및 항암의 생리 활성 효과가 있는 것으로 알려져 있다 (Panche et al., 2016). ‘타로코’ 오렌지의 주 생산지인 이탈리아 시칠리아의 경우 적 숙기는 1월 말, 평 균 과중 200 g, 당도 약 11°Brix, 산도 0.9%, 당산비가 12.2 내외로 알려져 있으며, 12월부터 2월까지 폭넓게 수확하여 공 급되고 있다(Rapisarda et al., 2001;Continella et al., 2018). 제주 지역에서도 최근 소비자들의 다양한 수요 증가와 지구온 난화에 의한 기온 상승효과로 생산자들의 감귤 품목 및 품종 의 다양화에 대한 관심이 높아지고 있다.

제주 지역에서는 2010년경에 ‘타로코’ 오렌지를 도입하여 재 배가 시작되었다(Park, 2011). 제주의 ‘타로코’ 오렌지는 이탈 리아 지역과 비교할 때 산도 감소와 적육 착색이 늦게 진행되 는 경향을 보여 이탈리아 지역보다 약 50일 느린 3월 중순에 수확하고 있는 실정이다. 감귤에서 과실의 수확 시기가 늦어 지면, 화아분화 저하에 따른 착과 부족으로 수량이 감소된다 고 알려져 있다(Valiente and Albrigo, 2004). 또한 착과 부족 에 따라 수량이 감소하면 수세는 강해지고 화아분화가 저해되 며 과실 당도 등의 품질도 저하되어(Iglesias et al., 2007), 농 가들은 일관된 균일 품질의 과실을 생산하지 못하고, 효율적 인 재배 관리에 어려움을 겪게 된다. 그러므로 과실의 품질을 개선하여 수확기를 앞당길 수 있는 재배기술의 도입이 매우 시급한 실정이다. 한편, 제주 지역에서의 ‘타로코’ 오렌지 과 실은 과피와 과육의 착색이 모두 균일하지 않은 특성을 보이 고 있다. 소비자들은 일반 오렌지색 과피보다 진한 홍색 과피 의 과실을 선호하는 경향을 보이고 있다. 그러나 과피의 홍색 착색이 이루어지는 과실과 착색이 이루어지지 않은 과실 간의 품질 특성의 차이가 어느 정도인 지와 이들 요인 간의 상관에 대해서도 아직 보고된 바 없는 실정이다.

최근 스페인 등에서 ‘타로코’ 오렌지를 저온 저장하는 경우 후숙 품질이 개선되는 연구들이 보고되어 왔다(Crifò et al., 2011;El-Otmani et al., 2011). 특히 8°C 저온 저장의 경우 과즙의 산을 감소시키고, 안토시아닌 함량의 증가를 나타내었 다. 그러나 수확 시기에 따른 저온 저장의 효과에 대해서는 아직 보고된 바 없다. 그러므로 본 연구는 제주 지역에서 재 배되고 있는 ‘타로코’ 오렌지 과실의 수확 시기에 따른 품질 특성과 저온 저장의 효과를 분석하여 조기 수확 가능 여부를 판단하고자 수행되었다.

재료 및 방법

제주특별자치도 서귀포시 안덕면 개인농가(33.29104,126.31099) 에서 재배 중인 탱자 접목의 15년생 ‘타로코’ 오렌지(Citrus sinensis (L.) Osbeck)를 실험 재료로 이용하였다. 시험 처리는 수확 시기에 따라 과피의 착색 여부를 구분하고 저장 온도와 기간을 달리 설정하였다. 수확 시기는 관행 수확 시기인 3월 중순(만개 후 320일)보다 40일 조기 수확(만개 후 280일), 20 일 조기 수확(만개 후 300일) 및 관행 수확으로 구분하였다. 수확한 ‘타로코’ 오렌지를 종이 박스에 무작위로 20개씩의 과 실을 담아 8°C 또는 18°C의 암 상태 인큐베이터에 넣어 45 일 동안 저장하였다. 처리 후 과실의 품질 특성은 매 15일 간 격으로 분석하였다.

‘타로코’ 오렌지 과실의 품질 특성으로는 과중, 과형, 당도, 산도, 당산비(성숙도), 과피, 과즙의 착색도 및 안토시아닌 함 량을 분석하였다. 과중의 측정은 전자저울(EL-2000S, Setra Inc., Us)을 이용하였다. 당도와 산도는 디지털 당산 분석기 (GMK-707R, G-won Hitech Co. Ltd., Seoul, Korea)를 사용 하여 분석한 후 당산비를 산출하였다. 과피색 정도는 색차계 (Minolta Chromameter CR-400, Minolta Camera Co. Ltd., Osaka, Japan)를 사용하여 Hunter a 값을 측정하고 redness로 나타내었다. 과즙 색 강도는 비색계(UV-1650PC, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 420 nm, 520 nm 및 620 nm 에서 흡광도를 측정한 후 Kelebek et al. (2008)의 방법에 따 라 산출하였다. 총 anthocyanin 함량 분석은 Neff and Chory (1998)의 방법에 따라 수행하였다. 착즙한 과즙 2.5 mL를 acidified methanol (methanol containing 1% HCl) 7.5 ml과 혼합한 후 60°C에서 20분간 water bath에 진탕한 다음 2,000 rpm에서 10분간 원심 분리하였다. 분리된 상등액의 일부를 비색 계 (UV-1650PC, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 530 nm와 657 nm에서 흡광도를 측정한 후 Murray and Hackett (1991)의 계산식에 따라 총 안토시아닌 함량을 산출하였다.

본 실험에서 처리당 3반복으로 수행한 분석의 결과를 SAS 프로그램(SAS, 9.2, Institute Inc, USA)을 이용하여 5% 유의 수준에서 통계분석 처리하였으며, 처리의 평균 간 비교는 Duncan’s multiple range test로 수행하였다.

결과 및 고찰

‘타로코’ 오렌지에서 수확 시기에 따른 과실의 품질 특성을 Table 1에 나타내었다. 과중은 수확 시기가 늦을수록 조금씩 증가하여 만개 후 300일과 320일 수확에서 각각 197.4 g 및 206.3 g을 나타내었으나 통계적 유의차는 없었다. 과형 지수와 당도는 수확 시기와 관계없이 거의 변화가 없었다. 과피 색 강도는 수확 시기가 늦어질수록 홍색이 증가하였다. 또한 수 확 시기가 늦을수록 산도는 감소한 반면, 당산비, 과즙 색 강 도 및 안토시안 함량은 증가하였으나, 만개 후 300일과 320일 간 차이는 거의 나타나지 않았다. 오렌지의 경우 당도가 11°Brix 이상으로 높고 산도는 낮아 당산비가 12 이상의 시기 가 적정 숙기로 알려져 있으므로(Rapisarda et al., 2001;Lo Piero et al., 2005;Continella et al., 2018), 제주지역에서의 ‘타로코’ 오렌지의 적정 숙기는 만개 후 300일 전후인 2월 말 로 판단되었다. 이는 관행적 수확 시기인 3월 중순보다는 20 일 정도 빠른 것이다. 그러나 ‘타로코’ 오렌지의 주 생산지인 이탈리아 시칠리아와 비교하면 숙기는 1개월 정도 늦은데, 과 실 크기가 작고 당도는 낮은 반면, 산도가 높아 품질을 향상 시킬 수 있는 재배법 개선이 필요해 보였다(Rapisarda and Russo, 2000).

‘타로코’ 오렌지를 관행 수확 시기보다 40일 앞당겨 2월 초 (만개 280일)에 조기 수확하고 과피 홍색의 유무에 따라 구분 한 후 저장 온도와 저장 기간에 따른 과실의 품질 특성을 분 석하였다. 수확기 과실의 과피 홍색의 유무에 따른 과중, 당도, 산도, 과피 홍색 강도, 과즙 색 강도 및 안토시아닌 함량의 품질에 있어서 거의 차이가 없었다(Table 2). 그러나 과실의 품질은 저장 기간, 저장 온도, 홍피 유무는 물론 이들 간의 상호작용에 따라서도 영향을 받는 것으로 나타났다. 저장 기 간이 증가할수록 과중은 감소하였으나, 저장 온도가 낮을수록 그 감소 정도는 적었다(Table 2). 반면 저장 기간이 길어질수 록 당도는 증가하였고, 적정 산도는 감소하였으나, 저장 온도 및 홍피 유무의 영향은 적은 편이었다. 과피의 착색 정도는 저장 기간이 길어지고, 저장 온도가 낮을수록 증가하는 경향 을 나타내었다(Table 2). 반면 과즙 색 강도는 저장 기간이 길 어질수록 증가하였으며, 상온보다 저온에서 더 높게 나타났으 나, 홍피 유무의 영향은 적은 편이었다. 안토시아닌 함량은 저 장 기간이 증가할수록 상온보다 저온 저장에서, 그리고 홍피 에서 더 증가하는 경향을 나타내었다(Table 2).

관행 수확 시기보다 20일 앞당겨 2월 말(만개 후 300일)에 조기 수확하고 과피 홍색의 유무에 따라 구분한 후 저장 온도 와 저장 기간에 따른 과실의 품질 특성의 변화를 각각 Table 3에 나타내었다. 20일 조기 수확에서는 모든 품질특성에서 처 리 및 처리 간 상호작용의 효과를 보였다. 저장 기간, 저장 온도 및 홍피 유무에 대한 이들 품질특성의 변화 정도와 경향 은 40일 조기 수확과 매우 유사하게 나타났다. 특히 저장 기 간이 증가함에 따라 과피 색 강도(hunter a value)는 40일 조 기 수확 시보다 15일 정도 더 빠르게 30에 도달하였다(Table 3). 또한 저장 기간의 증가와 함께 당도의 증가와 산도의 감소 하였으며, 과즙의 안토시아닌 함량은 저장 기간이 길어짐에 따 라 8°C의 저온과 홍피 과실에서 빠르게 증가하였으며, 최대 함량은 100 mg·L-1 내외를 나타내어 더 이상의 함량 증가는 나타나지 않았다(Table 3).

기존 관행 수확 시기인 3월 중순(만개 후 320일)에 수확하 여 저장한 과실의 품질특성 변화를 Table 4에 나타내었다. 조 기 수확의 과실과 비교하여 과중이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 과육 색 강도 및 과즙의 안토시아닌 함량도 증가하는 경 향이었다. 반면, 당도, 산도 및 과피색 강도는 관행 수확 20일 조기 수확(만개 후 300일 수확)과 차이가 없었다. 저장 후 과 실 품질특성의 변화에서 모든 품질특성 요인들은 저장 기간, 저장 온도 및 홍피 유무에 따라 유의하게 영향받는 것으로 나 타났다. 특히 관행 수확 20일 전 조기 수확의 과실에서는 저 장 15일 후 당도가 13°Brix 이상에 도달하였는데, 관행 수확 의 저장에서는 과실 당도와 산도의 변화가 완만하여 저장 30 일 후 에야 당산비가 12.9로 비슷한 수준에 도달하였으며, 이 후에도 증가는 완만하게 진행되었다. 과즙의 안토시아닌 함량 은 수확 시기에 80 mg·L^-1 내외로 이미 높은 수준에 이르고 있어서, 이후 저장 기간 동안의 변화는 적은 편이었다.

과육에 안토시아닌을 합성하여 붉은색을 나타내는 적육오렌 지의 재배에는 안토시아닌 합성과 관련하여 성숙기 저온과 큰 일교차를 나타내는 기상조건이 매우 중요하게 작용하기 때문 에 세계적으로는 이탈리아 시칠리아 지역이 재배적지로 알려 져 있다(Butelli et al., 2012). 기상 조건 외에도 다양한 품종 들이 선발되었으며, 대목의 종류에 따라서도 당도, 산도, 당산 비, 안토시아닌 함량 등이 달라지는 것으로 보고되어 왔다 (Continella et al., 2018). 그럼에도 불구하고 성숙기 저온 및 일교차가 충분하지 않은 지역에서는 여전히 당산비가 낮고 안 토시아닌 합성의 미흡으로 과육 색 발현도 부족하여, 저온 저 장에 의한 품질 개선 연구가 수행되어 왔다(Rapisarda et al., 2001;Lo Piero et al., 2005;Crifò et al., 2012). 오렌지의 경우 보통 저장은 4°C에서 이루어지고 있어 적육오렌지에서 도 적육발현 증진을 위해 초기에는 4°C 저온저장이 연구되었 는데 장기 저장하게 되면 저온 장해가 발생하거나 vinylpheron 의 축적에 의한 이취 발생이 보고되었다(Rapisarda et al., 2001). 그러므로 ‘타로코’ 등 적육오렌지의 경우에는 품질 개 선의 저장은 8-9°C의 저온에서 연구되고 있다(Carmona et al., 2017;Carmona et al., 2021). 저온 저장을 하게 되면 일반 오렌지와는 달리 저온에 의한 안토시아닌 생합성 유전자들의 발현이 증가되며 안토시아닌 합성이 증가되어 과육색이 진해 지는 것으로 보고되어 왔다(Lo Piero et al., 2005;Wang et al., 2017).

시칠리아 지역에서 ‘타로코’ 오렌지를 1월 말-2월 초 수확 한 경우의 당도 및 산도 각각 11°Brix, 0.9% 내외를 나타내 는 것과 달리(Rapisarda et al., 2001;Continella et al., 2018), 제주지역은 산도가 1.3% 내외로 높은 편이었고, 당도 와 안토시아닌 함량은 각각 11°Brix 및 40 mg·L^-1 내외로 비 슷하였다. 그러나 8°C 저온 저장할 경우 안토시아닌 함량 80 mg·L^-1 내외로 증가하는데 45일 이상이 걸렸다는 이전 보고 (Rapisarda et al., 2001;Lo Piero et al., 2005)와는 달리, 본 연구에서는 20일 조기 수확(2월 말, 만개 후 300일)의 경 우 15일, 그리고 40일 조기 수확(2월 초, 만개 후 280일)의 경우 30일로 단축되었다(Table 2 and 3). 이들의 안토시아닌 함량 증가에 따른 과육 색 변화는 육안으로도 구분될 정도로 분명하게 나타났다(Fig. 1). 또한 저온 저장의 반응이 저장 6 일 경에 높게 나타나지만, 이보다 더 길게 저장하면 품질은 오히려 다시 낮아진다는 연구도 보고된 바 있다(Crifò et al., 2011). 그러므로 저온 저장에 의한 품질 개선의 효과는 수확 시기의 과실 품질과 관계되어 나타나는 것으로 생각되었다. 또 한 저온 저장은 상온 저장에 비해 안토시아닌 함량의 증가뿐 만 아니라 당도를 높이고 산도를 낮추어 품질을 높이는 효과 를 보여주었는데, 이는 안토시아닌 합성 등 물질대사의 활성 화와 관계되는 것으로 추정되었으며(Rapisarda et al., 2001), 추후 상세한 연구가 필요하다고 생각되었다.

과실 저장 기간의 증가에 따라 과실의 중량이 감소하는 경 향을 나타났는데, 수확 시기와 저장 온도에 따라 그 정도는 다르게 나타났다. 평균적으로 관행 대비 40일 조기 수확에서 는 저장 45일 후 16.4 g, 20일 조기 수확에서는 24.5 g, 그리 고 관행 수확에서는 36g까지도 상당히 큰 편으로 중량 감소 가 나타났다(Table 2, 3 and 4). 이는 오렌지의 경우 저장 기 간이 길어질수록 과중이 감소하지만, 감모율은 그리 높지 않 았다는 보고와는 차이가 있었다(Baldwin et al., 1995). 이는 노지와 시설 재배의 재배환경에 따른 과피의 발달 정도의 차 이와 관계되는 것으로 보이며, 이에 대해서는 추가적인 연구 가 필요하다고 사료되었다. 한편 ‘타로코’ 오렌지는 모로 등의 다른 적육오렌지와는 달리 과피에 홍색 착색이 거의 나타나지 않은 것으로 알려져 있다(Saunt, 2000). 그러나 제주 지역에서 는 과피에 홍색 착색이 나타나는 것이 약 30% 정도를 차지하 고 있었다. 이들 홍피 착색의 과실은 과피 색 강도가 높을 뿐 만 아니라 당도와 과즙 색 강도가 높고 안토시아닌 함량이 높 았다(Table 2, 3, and 4). 또한 저장에 의한 품질 개선의 효 과가 비홍피 과실보다도 빠르게 나타났다. 그러므로 홍피 착 색은 고품질 과실의 선별 조건이 충분히 될 수 있을 것으로 판단되었으며, 구분 수확 및 저장으로 품질 관리를 할 수 있 을 것으로 생각되었다.

본 연구 결과 제주 지역에서의 ‘타로코’ 오렌지는 2월 말(만 개 후 300일)과 3월 중순(만개 후 320일) 수확한 과실 간 품 질 차이가 거의 없는 것으로 나타나, 2월 말(만개 후 300일) 이 적정 숙기로 판단되었으며, 관행보다 20일 정도의 조기 수 확이 가능함을 알 수 있었다. 또한 관행보다 20일 정도 조기 수확하고 저온(8°C)에서 15일 또는 상온(18°C)에서 30일 정도 저장하면 당도, 과피와 과육 색 및 안토시아닌 함량 모두 품 질을 향상하는 효과가 있음을 보여주었다.

적 요

'타로코' 오렌지 과실의 품질 변화와 안토시아닌 함량 변화 를 분석하여 조기 수확 가능성을 평가하고자 하였다. 수확 시 기는 관행의 3월 중순(개화 후 320일), 40일 조기 수확의 2월 초순 및 20일 수확 시기의 2월 하순으로 설정하였다. 수확기 의 과실은 과피가 짙은 붉은빛을 띠는 것과 그렇지 않은 것으 로 분류하였고, 저온 8°C 및 겨울철 상온 18°C의 보관 온도 에서 45일 동안 저장하면서, 15일 간격으로 과실 품질의 변화 를 조사하였다.