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복숭아는 우리나라에서 3번째로 많이 재배하는 과종으로 2021년 기준 재배면적은 1만 9,475ha이며 생산량은 19만 5천 톤 수준이다. 이중 유모계는 1만 6,242ha이며 천도계가 3,233 ha으로 유모계가 83.4%를 차지하고 있다(KREI, 2022). 홍금향(Prunus persica Batch‘Kunika’) 복숭아는 1990년 일본 에서 선발한 품종으로 우리나라에서는 천중도백도 대체품종으 로 재배되고 있다. 홍금향은 무대재배시 열과없이 과일 전체가 진한 홍색으로 착색되는 극대과 품종으로, 과형은 편원형이며 과피는 진한 적색, 과육은 유백색으로 과표면에 털이 적고 과 육은 단단하고 치밀하여 과즙에 단맛이 많고 산미가 적다. 수 확적기는 8월중순이며 과중은 350 g, 당도는 13°Brix 내외이다.
복숭아는 호흡급등형 과일로 수확 후 과실의 성숙과정에서 호흡량이 많아지며 에틸렌 발생량이 급격하게 증가하여 저장 성이 약하다(Choi, 2005). 게다가 복숭아는 사과나 배에 비해 상대적으로 과육이 연하고 여름철 고온다습한 환경에서 수확 하여 수확철 일시 출하된다(Jang et al., 2012). 이러한 고온다 습한 환경에서 수확한 복숭아는 50% 이상이 미생물 증식에 의한 부패현상이 나타나 저장성이 떨어지는 원인이 된다. 복 숭아의 저장기간 연장 및 품질유지를 위한 저장 전처리 방법 으로 일산화질소(Chung et al., 2002), 고이산화탄소(Choi et al., 2005) 처리 및 감마선(Yun et al., 2008), UV-C(Jang et al., 2012) 조사 등이 연구되었다. 또한, 복숭아 저장기한은 수 확전·후 에틸렌 생합성 억제제 살포(Kluge and Jacomino, 2002;Choi, 2005;Lee et al., 2020;Yoo et al., 2020), PE 필름 포장저장(Choi et al., 2001), CA 저장(Robert et al., 1990) 등으로 효과적으로 연장된다고 보고되었다.
CA 저장은 저장고 내 산소와 이산화탄소 농도를 조절함으 로 호흡량을 줄여 저장기한을 연장하는 기술로 많은 과종에서 장기저장 방법으로 사용하고 있다. 하지만 복숭아는 수확 후 과육의 빠른 분질화로 저장력이 낮아 저장기한 연장을 위한 CA 저장방법은 다른 과종에 비해 그 중요도가 떨어지며 이와 관련된 연구도 미미하다. 게다가 일부 품종에서는 2~3주간 8°C 이하의 저온 저장에도 조직감이 열화, 과육의 갈변 등의 저온장해가 발생할 수 있다고 보고되었으나(Lill et al., 1989;Choi and Lee, 2003), 우리나라에서 재배되고 있는 다양한 복 숭아 품종의 저장성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 복숭아‘홍금향’품종에서 저온 저장과 CA 저장에 따른 품질 변화와 저장기간에 따른 품질 특성 요인 간의 상관 도를 분석하여 복숭아 저장시 품질변화 예측을 위한 기초자료 로 활용하고자 수행하였다.
재료 및 방법
1. 실험재료
본 연구는 2021년 8월 9일 전북 남원에서 수확한 복숭아 ‘홍금향’품종을 사용했다. 외관손상이 없는 340~420 g 사이의 복숭아를 선별하여 난좌(9∼11과)에 고정한 뒤 종이상자에 포 장하여 저온 및 CA 저장 챔버에 저장하였다.
2. 저온 및 CA챔버 저장조건
저장시험을 위한 챔버는 국립농업과학원 농업공학부에 설치 된 저온 및 CA 저장 챔버(600×600×600mm)를 이용하였다. 챔버에 입고하기 전에 5°C에서 1일간 예냉하여 복숭아 품온 을 24.6°C에서 6.6°C까지 낮춘 후 챔버에 입고하였다. 챔버 온도는 복숭아 저온장해 특성을 고려하여 5±1.0°C로 제어했 다. CA 저장을 위한 기체환경은 최저 O2 농도 1%, 최대 CO2 농도는 5%로 보고되고 있으나(Kader, 2002;Yahia, 2009;Thompson, 2010) 저산소 장해 및 고이산화탄소 장해를 최소화하기 위해 O2 2-2.5%, CO2 0.2-2.0% 범위로 제어했다. 내부의 기체환경 측정은 통합센서(SH-VT-250-O2, Sohatech Co., Seoul, Korea)를 이용했으며, 기체환경 조절은 CA 제어 장치(DDC-478 & SM-7000T, Systronics Co., Bucheon, Korea) 및 질소발생기(10 Nm3/h, GNG-2n-10, GSA Co., Gwangju, Korea)를 이용하여 O2와 CO2 농도를 정밀하게 제 어하였다.
3. 저장 중 복숭아 ‘홍금향’의 품질 변화 분석
감모율은 수확 시 과실의 중량을 정밀저울(KERN PBS/PBJ 6200-2M, Kern & Sohn, Germany)로 측정하고 저장기간 동 안 과실 중량 변화를 측정하여 백분율로 나타냈다. 경도는 과 피를 3 mm 두께로 제거 후 물성측정기(TA.XT-plus, Stable Micro Systems, UK)를 이용해 2회 측정해 N으로 나타냈다. 이때 프루브는 11mm, 침투속도 2 mm/s, 깊이 10 mm로 하였 다. 가용성 고형물 함량은 착즙하여 디지털당도계(RX-5000a, Atago Co., Tokyo, Japan)를 이용해 측정 후 °Brix로 나타냈 다. 산 함량은 착즙액 5 ml에 증류수 45 ml를 희석한 후 0.1N NaOH로 pH가 8.1까지 적정산도계(TitroLine 5000, SI Analytics, Germany)를 이용하여 적정하였으며 소비된 NaOH 양을 malic acid (%)로 환산하여 표시하였다(Chung et al., 2002;Choi et al., 2005;Jang et al., 2012;Kim et al., 2019;Yoo et al., 2020). 색차는 저장기간 동안에 선별된 고 정시료를 이용하여 과피의 착색부와 비착색부를 색차계 (Spectrophotometer CM-700d, Konica minolta, INC., Japan)로 측정하였으며, CIE L＊(명도, lightness), a＊(적색도, red-ness), b＊(황색도, yellowness) 및 ΔE 값을 계산하여 표기하였다.
4. 통계분석
복숭아 저장 처리구(저장일, 저장방법)의 평균값 간의 차이 는 SPSS(statistical package for the social science, Version 20, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 소프트웨어를 이용하여 일원배치 분산분석(ANOVA) 및 t-test 분석법으로 검증하였고, 유의적 차이가 있는 경우는 p<0.05 수준에서 Duncan의 다중 검정 방법으로 사후분석을 실시하였다. 저장기간 및 저장방법 에 따른 이화학적 품질특성의 상관관계는 상관분석을 통해 Pearson 상관계수로 나타냈다. 실험결과는 평균값±표준편차로 나타냈으며 저장일 및 저장방법에 따른 유의관계는 알파벳을 활용하여 나타냈다.
결과 및 고찰
1. 복숭아 저장방법에 따른 품질변화
저장방법과 저장기간에 따른 ‘홍금향’과실의 경도를 Fig. 1 에 나타냈다. 저온 저장은 수확 시 59.6N에서 저장 7일후 37.0N로 감소하였고 저장 14일 후부터 13.0N로 급격히 떨어 져 저장 28일까지 그 수준을 유지하였다. CA 저장은 수확 시 62.3N에서 저장 7일 후 57.6N로 저온 저장과는 유의한 차이 로 높은 경도를 유지하였고(p<0.05), 저장 14일 후 20.9N로 감소하여 저장 28일까지 그 수준을 유지하여 저장기간 동안 저온 저장보다 높은 경도를 유지하였다(p<0.05). 이러한 결과 는 Yoo et al.(2020)이 보고한 바와 같이 복숭아는 보구력이 약한 용질성 품종으로 저장 중 경도가 급격히 감소한다는 결 과와 일치하였고, CA 저장이 저온 저장에 비해 단기간 경도 를 효과적으로 유지하는 것을 확인하였다.
저장기간에 따른 과실의 산 함량 변화는 Fig. 2에 나타냈다. 저온 저장은 수확 시 0.38%이었으나 저장 14일 후까지 0.33%로 감소하였고 저장 21일 후에 0.23~0.26%로 급격히 감소하였다. CA 저장은 수확 시 0.39%로 저장 7일까지 산 함량의 변화가 없었고 저장 14일 후에 0.30%로 감소하였고 저장 28일 후에 0.23%로 감소하여 저장기간 동안 저온 저장 에 비해 높게 유지되었다(p<0.05). 이러한 결과는 저장기간이 경과함에 따라 산 함량이 감소함을 보였으며 품질저하에 영향 을 미쳤다는 결과(Chung et al., 2002;Choi et al., 2005;Yoo et al., 2020)와 일치하며, CA 저장으로 호흡이 억제되어 유기산의 소모량이 적었기 때문으로 판단된다(Choi et al., 2005).
저장기간에 따른 과실의 가용성 고형물 함량의 변화는 Fig. 3에 나타냈다. 저온 저장은 수확 시 11.3°Brix로 저장기간이 경과할수록 유의한 차이로 올라가 저장 28일 후에는 13.8°Brix까지 증가하였다. CA 저장은 저장기간에 따라 유의 한 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 저장 중 감모에 따른 당도의 증가로 판단되며 저장방법과 저장기간에 따른 과 실의 감모율 변화는 저온 저장과 CA 저장 모두 저장일수가 경과함에 따라 점차 증가하는 경향이었으나, CA 저장의 경우 저장 28일 후에 감모율이 8% 수준으로 저온 저장 13%에 비 해 감모가 덜 되었고 과실의 상품성이 확연히 떨어지는 수준 인 10%는 넘지 않았다(Fig. 4). 이러한 결과는 ‘미백도’ 복숭 아 저온 저장으로 2주 이상 저장은 감모율로 시장성이 없다는 결과와 같았다(Choi and Lee, 2003).
저장기간 동안 과피 착색도의 변화(Fig. 5)는 과피 착색이 진행되지 않은 바탕면(Background)의 과피 명도(L*)는 저온 저장은 수확 후 77.5에서 저장 21일까지는 비슷한 수준으로 유지하다 저장 28일 후 67.0의 명도로 급격히 감소하였다. CA 저장은 수확 후 76.4에서 저장 28일 후 74.1로 여전히 높은 명도를 유지하였다. 황색도(b*)는 수확 후 31.4~32.3에서 저장기간이 경과함에 따라 점차 감소하였으며 저온 저장이 CA 저장보다 상대적으로 높은 황색도를 유지하였다. 적색도 (a*)는 저온 저장은 수확 후 –1.0로 녹색이 약간 남아 있는 상 태였으나 저장 28일후 7.3으로 적색도가 증가가 현저히 많이 되었고 CA 저장은 수확 후 1.1에서 저장 28일 후 3.6으로 저온 저장에 비해 적색 발현이 지연됨을 알 수 있었다. 색차 계에서 ΔE값은 기본색과의 차이를 의미하며 0-0.5는 색차가 거의 없는 것, 1-3은 감지할 정도의 차이가 나는 것, 3-6은 현저한 차이, 6-12는 극히 현저한 차이, 12 이상은 다른 계통 의 색으로 판단된다(Lee, 2018;Kim et al., 2009). 저온 저 장은 저장 7일 후에 ΔE 값이 3.0으로 색이 현저히 차이가 나 기 시작하여 저장 28일 후에는 14.4로 과실의 후숙으로 바탕 색이 전혀 다른 색으로 변하여 품질의 변화가 확연히 나타남 을 알 수 있었고, CA 저장은 저장 28일까지 4.9를 넘지 않 는 수준을 유지하였다. 착색이 많이 진행된 양광면(Sunny side)의 경우 수확 시 거의 비슷한 착색 정도에서 두 저장방법 에서 저장기간이 경과함에 따라 비슷한 수준으로 감소하였다.
2. 복숭아 저장방법에 따른 이화학적 품질간 상관관계
국내 원예산물은 20~30%가 수확 후 손실률이 발생함으로 수확후 관리 기술의 중요도가 강조되고 있다. 이와 관련하여 과실류의 수확 후 손실률 조사(Lee et al., 2019) 및 농산물의 품질관리와 예측을 위해 이화학적 특성간 상관관계 분석의 활 용도가 높아지고 있다(Sung et al., 2018;Yoo et al., 2020;Chun et al., 2020). 이에 본 연구에서는 저장방법, 저장기간 및 저장품질 간의 상관관계를 분석하였으며(Fig. 6) 품질예측 을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다.
저온 저장 시 복숭아 과실 품질특성 요인 간 상관관계는 감 모율, 양광면 ΔE 값, 바탕면 L＊, 바탕면 a＊ 그리고 ΔE 값 간에 높은 상관관계를 나타내었다. 감모율은 양광면 ΔE 값 (r=0.815), 바탕면 ΔE 값(r=0.807) 그리고 바탕면 a＊(r=0.735) 과 높은 정의 상관관계를 나타내었으나, 경도, 양광면 a＊, 산 함량, 바탕면 L＊ 그리고 양광면 b＊와는 부의 상관관계를 나 타내었다. 양광면 ΔE 값은 바탕면 a＊(r=0.746)와 바탕면 ΔE 값과는 정의 상관관계, 양광면 a＊와 양광면 b＊와는 부의 상관 관계를 나타내었다. 바탕면 L＊는 바탕면 ΔE 값(r=-0.895)과의 바탕면 a＊(r=-0.708)와 높은 부의 상관관계를 나타내었다. CA 저장 시 복숭아 과실 품질특성 요인 간 상관관계는 감모율과 착색도 간에 높은 상관관계를 나타내었다. 감모율은 양광면 ΔE 값(r=0.749)과 바탕색 ΔE 값(r=0.811) 간의 높은 정의 상 관관계를 나타내었으며, 양광면 L＊는 양광면 b＊(r=0.760)와 a ＊(r=0.729) 그리고 양광면 ΔE 값이 바탕면 ΔE 값(r=0.873)과 높은 정의 상관관계를 나타냈었다. 하지만 바탕면 L＊는 바탕 면 a＊(r=-0.820)와 b＊(r=-0.780)과 부의 상관관계가 나타났다. 상관계수에 대한 계층적 군집분석 결과 저온 저장과 CA 저장 에서 저장일수, 감모율, 양광면 ΔE, 바탕면 ΔE, 바탕면 a＊, 당도와 경도, 산도, 양광면 a＊, b＊, 바탕면 L＊, b＊가 공통적 으로 군집을 이루었으며, 양광면 L＊은 낮은 상관관계로 공통 적인 군집에 속하지 못했다.
이상의 결과로 볼 때 복숭아 ‘홍금향’저온 저장 기간 중 과 실의 품질을 평가하는 특성 요인은 감모율, 양광면 ΔE 값, 바 탕면 L＊ 그리고 ΔE 값이 CA 저장은 감모율, 양광면 ΔE 값 그리고 바탕면 ΔE 값이 가장 높은 상관관계가 있으며, 저장 중 감모에 의한 품질 변화와 숙성에 의한 바탕색의 착색 발현 정도가 가장 큰 품질 변화 요인인 것으로 판단된다. 또한 저 온 저장과 CA 저장 모두 품질간 상관관계의 계층군집이 유사 하게 나타나 품질간 상관관계 분석을 통한 품질예측 가능성을 확인할 수 있었다. 농산물의 품질예측 모델은 수급조절 및 저 장유통 폐기량을 감소시키기 위해 진행되고 있으며, 상관계수 가 높은 품질항목을 예측항목의 독립변수로 설정하여 회귀분 석을 통해 예측할 수 있다(Chun et al., 2020). 즉, 품질 인자 간 상관관계를 이용한 회귀분석 모델 독립변수 선정 및 영향 요인을 찾기위한 기초데이터로써 활용할 수 있다. 이와 유사 한 결과로 Yoo et al.(2020)은 복숭아 ‘미스홍’품종의 경우 경 도, 산 함량, 에틸렌발생량, 감모율, 바탕색 적색도, 바탕색 황 색도가 저장기간 중 품질을 평가하는 특성 요인이라고 보고하 였으나, 품질 평가 요인 간의 상관은 품종, 저장방법, 저장기 간에 따라 달라질 수 있음을 알 수 있었다.
적 요
본 연구는 복숭아 ‘홍금향’품종에서 저장조건과 저장기간에 따른 과실 품질특성 변화와 이들의 상관관계를 분석하여 품질 예측을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다.
저장방법에 따른 경도는 저온 저장은 저장 7일 후부터 감소 하기 시작하였으나, CA 저장은 저장 28일 동안 높게 유지되 었다(20.9N). 산 함량은 저온 저장의 경우 저장 21일 후 0.23~0.26%로 급격히 감소하였으나, CA 저장의 경우 저장 7 일까지 변화가 없었고 저장 28일 후에 0.23%로 감소되었다. 가용성 고형물 함량은 저온 저장의 경우 저장기간이 경과 할 수록 유의한 차이로 증가하였으나, CA 저장은 저장기간에 따 라 유의한 차이가 나타나지 않았다. 감모율은 두 저장방법 모 두 저장 일수가 경과함에 따라 점차 증가하였으나 저장 28일 후 CA 저장 감모율은 8% 수준으로 저온 저장(13%)에 비해 낮았다. 착색도는 저온 저장은 저장 7일 후부터 바탕색이 현 저히 차이가 나기 시작하여 저장 28일 후에는 전혀 다른 색으 로 변하여 상품성이 떨어졌다. 저장방법에 따른 복숭아 과실 품질특성 요인 간 상관관계는 저온 저장은 감모율, 양광면 ΔE 값, 바탕색 명도, 바탕색 적색도 그리고 ΔE 값 간에 높은 상 관관계를 나타내었고, CA 저장은 감모율과 착색도 간에 높은 상관관계를 나타났다.
복숭아 ‘홍금향’는 14일 정도 저온 저장이 가능하며 CA 저 장으로 28일까지 저장기한이 연장됨을 확인하였으며, 저장 중 감모율, 경도, 착색도가 품질예측을 위한 요인으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
