서 론
재료 및 방법
1. 공시 재료
2. 1-MCP 처리
3. 포장 및 저장조건
4. 수확 후 생리 및 품질 측정
5. 통계분석
결과 및 고찰
1. 생체중 감소율
2. 외관
3. 호흡률 및 에틸렌 발생
4. 포장 내 대기조성 변화
5. 경도
6. 가용성 고형물 함량
7. 과피 및 과육 색도(Hunter a*)와 Anthocyanin 함량
8. 상관관계 분석
9. 결론
서 론
복숭아는 국내에서 세 번째로 많이 재배되는 과수로 2023년 기준 20,172ha의 재배면적을 보인다(KOSIS, 2023). 복숭아는 유모계 과일로 다른 과실들에 비해 껍질이 얇고 과육의 단단함에 따라 연육종과 경육종으로 나뉘며, 백도와 천도, 납작 복숭아 등 다양한 품종이 재배되고 있다. 그 중 ‘대홍’ 복숭아는 2006년 국립종자원에서 과수 민간육종 1호로 등록되었으며, 과피와 과육이 적색을 띄는 것이 특징인 백도 유모계 품종으로 강원도 춘천과 홍천 등에서 최근 재배면적이 증가하고 있다. 또한 과색과 당산비가 좋아 소비자 선호도가 높으며(Kim 등, 2022), 과육이 경육종으로 단단하여 쉽게 무르지 않아 저장성이 좋은 특징을 가지고 있다(Kim 등, 2019).
복숭아는 후숙 과정에서 호흡률이 증가하는 전형적인 호흡급등형 과실로서, 에틸렌 증가 및 내생 에틸렌의 변화가 발생한다(Rasori 등, 2002). 그로 인해 수확 후 과피의 색이 빠르게 갈변되고, 과육이 연화되기 쉽다(Liu 등, 2015). 그러나 유모계 복숭아 품종은 과피에 털이 있어 습도가 낮은 환경에서도 수분 손실을 최소로 하여 과실의 수분을 유지할 수 있으며(Seo와 Seo 2022), 5℃ 이하의 저온 저장은 과실의 후숙을 늦추고, 유통 기간을 연장하는 데에 유용한 것으로 잘 알려져 있다(Dhanapal과 Crisosto, 2013).
또한 Qu 등(2022)은 복숭아에 MAP(modified atmosphere packaging)를 적용하면 저장성 향상에 효과가 있으며, Hosseinkhanli 등(2013)도 MAP 처리 시 복숭아의 후숙이 지연되었다고 하였다. 그리고 복숭아에 에틸렌 작용 억제제인 1-MCP(1-methlycyclopropene) 처리 시 에틸렌 합성을 억제하여 과실의 노화를 지연시킨다고 하였으며(Wang 등, 2020), Liu 등(2015)도 1-MCP가 연화 효소를 억제해 경도 감소 정도가 낮았다고 보고하였다. 이러한 1-MCP의 효과는 작물의 성숙 유형과 관계없이 성숙 단계나 유전적인 조성, 처리 시기에 영향을 받는 것으로 알려져 있으며(Blankenship과 Dole, 2003), 전반적으로 비호흡급등형 과실보다 호흡급등형 과실에서 효과적이다(Huber, 2008).
‘대홍’ 복숭아의 저장성이 타 품종에 비해 높다는 보고는 있으나, 수확 후 생리 장해나 저장 중 품질 변화에 대한 사전 연구가 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 ‘대홍’ 복숭아를 대상으로 1-MCP 농도 별 처리와 MAP 처리가 저장 중 품질 유지에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다.
재료 및 방법
1. 공시 재료
본 연구에서 사용된 공시재료는 강원도 홍천군 홍천읍 와동로에서 재배된 백도 유모계 복숭아로 수형이 사립 주간형인 ‘대홍(Daehong)’을 사용하였으며, 만개 후 140일 차에 200개의 과실을 2.5m 높이의 위치에서 크기와 착색 정도, 과중이 유사한 과실을 수확하여 실험을 진행하였다.
2. 1-MCP 처리
1-MCP 처리는 20℃의 상온에서 용량이 80L인 밀폐된 공간에서 소형 환기팬을 작동시켜, 1-MCP(1-methlycyclopropene, HarvistaTM, AgroFresh Inc., PA, USA) 파우더를 증류수에서 기화시킨 후 12시간 동안 1μL·L-1, 2μL·L-1 농도를 처리하였으며, 무처리를 대조구로 두었다(Qian 등, 2021a).
3. 포장 및 저장조건
포장은 20,000cc OTR필름(oxygen transmission rate film, Dae Ryung Precision Industry Co., Ltd., Korea)을 이용하여 MAP 하였고, 포장처리 비교를 위하여 시중에서 유통되는 골판지 상자를 이용해 포장하였다. 저장 온도는 5±1℃, 상대습도는 85±5%로 설정된 저온 저장고(CLG-1400S, JEIO TECH. Co., Ltd., Korea)에서 골판지 상자는 21일, MAP은 28일간 저장하였다.
4. 수확 후 생리 및 품질 측정
생체중 감소율, MAP 처리의 포장 내 산소, 이산화탄소 및 에틸렌 농도와 외관상 품질은 저장 중 7일 간격으로 조사하였다. 호흡률 및 에틸렌 발생률, 경도, 가용성 고형물 함량, 과피와 과육의 색도(Hunter a*) 및 안토시아닌 함량은 골판지 상자 처리는 14일과 21일, 그리고 MAP는 14일, 21일, 28일에 조사하였다.
생체중 감소율은 포장 전 과실의 중량에서 포장 후 저장 중 감소하는 중량을 백분율로 나타내었다. 호흡률 및 에틸렌 발생률을 조사하기 위해 호흡률은 용량이 1050mL인 밀폐용기로 상온에서 3시간 동안 가스를 포집하여 추출한 후 infrared single beam sensor(Checkpoint3, AMTEK mocon, USA)로 조사하였다.
‘대홍’ 복숭아의 에틸렌 발생률은 gas chromatography(GC-2010, Shimadzu, Japan)를 이용하여 호흡률의 조사 방법과 동일하게 진행하였다. MAP 포장 내의 산소와 이산화탄소 농도는 infrared single beam sensor(Checkpoint3, AMTEK mocon, USA), 에틸렌 농도는 gas chromatography(GC-2010, Shimadzu, Japan)를 이용하였다.
경도는 Sun Rheo Meter Compac-100Ⅱ(Sun Scientific Co., Ltd., Tokyo, Japan)을 사용하여 직경 8mm의 stainless steel probe로 측정하였고, 가용성 고형물 함량은 pocket refractometer(PAL-1, Atago, Japan)를 이용하여 °Brix로 나타내었다. 과피와 과육의 색도는 Chroma Meter(CR-400, Konica Minolta Sensing, Inc., Japan)으로 조사하여 0점을 기준으로 (+) 값은 적색, (‒) 값은 녹색을 나타내는 Hunter a* 값으로 나타내었다.
안토시아닌은 복숭아 시료를 2g을 95%의 에탄올과 1.5N의 염화수소를 85:15(v/v) 비율로 혼합하여 막자사발에 5mL 넣고 마쇄하였다. 마쇄한 용액을 24시간 동안 4℃에서 보관한 후 원심 분리기(Heraeus Fresco 17, Thermo Fisher, Germany)를 이용하여 13,000rpm에서 20분간 작동시켜 상등액 얻어 희석하였다. 안토시아닌 함량은 희석된 상등액을 분광 광도계(Biomate 3S, Thermo Scientific, USA)를 이용하여 535nm에서 흡광도를 측정한 후 아래와 같은 계산식을 적용하여 계산하였다(Fuleki와 Francis, 1968; Islam 등, 2019).
외관상 품질은 20대 혼성(남3, 여2)으로 구성된 5명의 숙달된 패널리스트가 관능검사로 조사하였으며, 품질 척도는 가장 양호한 상태를 5점, 상품성 한계 기준점을 3점, 완전 폐기 상태의 수준 1점으로 하였다(Choi 등, 2015).
5. 통계분석
각 분석항목별 표준편차는 Microsoft Excel program(version 2019, Microsoft Corp., CA, USA)을 사용하여 구하였고, 통계분석은 SPSS statistics program(version 26, IBM Corp., NY, USA)을 사용하여 Duncan의 다중검정을 이용하여 p < 0.05 위치에서 통계적 유의성을 검증하였다. 복숭아의 품질특성 요인 간의 상관분석(pearson’s correlation analysis)은 SPSS statistics program(version 26, IBM Corp., NY, USA)로 도출하였다(Healey, 1993).
결과 및 고찰
1. 생체중 감소율
‘대홍’ 복숭아의 저장 중 생체중 감소는 MAP에 의한 억제 효과가 크게 나타났으며, 1-MCP 처리도 통계적인 유의성은 없었으나, 대조구에 비해 적었다(Fig. 1). Yi 등(1996)은 복숭아 저장 시 생체중 감소율이 7% 이상인 시점부터 상품 가치를 상실한다고 하였는데, 본 실험에서는 골판지 상자의 종료일인 21일에 대조구를 포함한 모든 1-MCP 처리구에서 약 8.42%의 생체중 감소율을 보이며, 외관 상품성 한계점에 도달한 것을 확인하였다(Fig. 1A). 이에 반해 MAP는 저장 종료일인 28일에 대조구를 포함한 1-MCP 처리구 모두 0.2% 이하의 낮은 생체중 감소율을 보이며 외관상 품질 저하 현상을 나타내지 않았다(Fig. 1B). Akbudak과 Eris(2004)는 복숭아를 PP(Polypropylene) 필름으로 포장하였을 때, 포장 내 습도가 유지되어 생체중 감소율이 낮았다고 하였다. 본 연구에서도 비록 유의적인 차이는 없었으나, 두 포장방법 모두 1-MCP 처리구의 생체중 감소가 억제되었다(Fig. 1).
Fig. 1.
Changes in rate of fresh weight loss of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000 cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
2. 외관
저장 기간에 외관은 저장 14일에 두 포장방법 모두 3점 이상으로 상품성을 유지하였으나(Fig. 2), 골판지 상자는 종료일인 21일에 생체중 감소율이 8% 이상으로 급속하게 감소하며(Fig. 2A) 외관상 품질도 상품성의 한계점인 3점 미만의 수치를 보였는데, Yi 등(1996)은 복숭아 과실의 저장 중 생체중 감소율이 7% 이상 감소하는 시점부터 상품 가치가 떨어진다고 하였다. MAP의 경우 21일까지는 2μL·L-1을 제외하면 외관상 수치가 3점 이상이었으며, 저장 종료일에는 모든 처리구에서 3점 미만이었고, 처리 간 유의적인 차이는 없었다(Fig. 2B).
모든 처리구가 3점 이상을 보인 저장 14일에 MAP의 외관상 품질은 골판지 상자에 비해 높았는데(Fig. 2B), 이는 MAP 처리로 포장 내 높은 상대습도가 외관상 품질 저하의 주요 원인인 수분 손실을 효과적으로 억제하였기 때문이라 판단된다. 이에 반해 1-MCP 처리의 경우 골판지 상자에서는 저장 14일에 외관상 품질 유지 효과를 보였으나(Fig. 2A), MAP 처리에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다(Fig. 2B). Yoon 등(2016)은 1-MCP를 처리한 아스파라거스가 골판지 상자 저장에서는 외관상 품질이 높게 유지되었으나, MA 저장에서는 1-MCP 처리 효과가 나타나지 않은 결과와 유사하였는데, 이는 포장 내 에틸렌 농도가 모든 처리에서 일정한 수준 이상으로 축적되었기 때문이라고 하였다.
Fig. 2.
Changes in visual quality of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
3. 호흡률 및 에틸렌 발생
호흡률은 전반적으로 두 포장방법 모두 1-MCP 처리구가 대조구에 비해 유의하게 낮았는데, 1μL·L-1 처리구에서 가장 낮았고, 포장방법에서는 MAP가 골판지 상자보다 저장 종료일까지 약 10% 낮았다(Fig. 3A, B). Blankenship과 Dole(2003)은 외생 에틸렌의 영향으로 호흡률이 증가할 수 있지만 1-MCP가 이를 억제하는 효과가 있다고 하였으며, Akbudak과 Eris(2004)는 MAP 포장방법이 호흡 대사를 감소시켜 저장 중 복숭아의 품질 유지에 효과적이라고 하였다.
에틸렌 발생률도 호흡률과 유사한 경향을 보였는데(Fig. 3C, D), 1-MCP에 의한 에틸렌 발생 억제 효과는 골판지 상자와 MA 저장 모두에서 나타났고, 저장 14일과 21일에 골판지 상자 저장에서는 1μL·L-1 처리가 대조구는 52%, MAP에서는 78% 수준이었다. 또한 MAP 처리도 골판지 상자에 비해 에틸렌 발생 억제 효과가 있었는데, MAP 처리 중 대조구의 에틸렌 발생률은 저장 14일과 21일에 각각 골판지 상자 대조구의 62%와 52% 수준이었다(Fig. 3C, D).
Fig. 3.
Changes in respiration rate, ethylene production rate of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
1-MCP 처리에 의한 에틸렌 발생률 감소는 1-MCP 에틸렌 작용 억제 기작으로 에틸렌의 자가 촉매적 생합성이 차단된 것으로 García-Pastor 등(2021)과 Wang 등(2020)이 복숭아를 대상으로 한 1-MCP 처리에서 유사한 결과를 보고한 바 있다. 또한 Khan과 Singh(2008)은 자두 저장 연구에서 1-MCP와 MA 저장 처리 모두 대조구에 비해 에틸렌 발생률이 낮았는데, 이들 처리 모두에서 에틸렌 생합성에 주요 효소인 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase와 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase의 활성이 감소하였으며, 에틸렌 전구 물질인 1-aminocyclopropane-1- carboxylic acid의 함량도 높게 유지되었다고 하였다. 본 실험에서도 수확 후 ’대홍’ 복숭아에 1μL·L-1 처리와 MAP 적용 시 호흡률과 에틸렌 생성이 억제된 것을 확인할 수 있었다.
4. 포장 내 대기조성 변화
산소 농도는 저장기간이 경과함에 따라 모든 처리구에서 감소하는 경향을 보였으며, 1μL·L-1 처리구가 다른 처리구들에 비해 저장 기간 중 높게 유지되었다(Table 1). 이는 복숭아가 에틸렌에 의해 호흡률이 증가하는 전형적인 호흡급등형 과실이나(Rasori 등, 2002), Hosseinkhanli 등(2013)과 Li 등(2017)은 MAP 처리가 포장 내 기체 분자 이동을 제한하여 포장 내 저산소 및 고이산화탄소 조건을 만든다고 하였으며, 1-MCP가 호흡을 억제하였기 때문에 포장 내 산소가 높게 유지된 것으로 판단된다. 이산화탄소는 저장 중 증가하여 21일에는 모든 처리구에서 12% 수준이었으며, 저장 종료일에는 대조구에서 14%로 1-MCP 처리구에 비해 유의하게 높았다(Table 1). 복숭아의 적정 CA조건 중 이산화탄소 농도는 5－12%라고 보고된 바 있으며(Oliveira 등, 2015), 본 실험에서 MAP 중 포장 내 유지된 이산화탄소 농도가 복숭아 품질 유지에 효과적이었을 것으로 판단된다. 포장 내 에틸렌 농도도 저장 중 증가하는 경향을 보였고, 1μL·L-1 처리구가 저장 종료일까지 가장 낮았으며, 모든 처리구간의 통계적인 유의성이 나타나 전형적인 1-MCP의 처리 효과를 보였다(Table 1). 이는 1-MCP가 에틸렌 수용체에 결합하여 에틸렌의 자가 촉매적 생합성을 억제하였기 때문이라고 사료된다(García-Pastor 등, 2021).
Table 1.
Concentration of oxygen, carbon dioxide, and ethylene in packaging of peach ‘Daehong’ with 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) and stored at 5±1°C and 85±5% RH for 28 days.
| Treatments | Oxygen concentration (%) | Carbon dioxide concentration (%) | Ethylene concentration (μL·L-1) | |||||||||||
| 7 days | 14 days | 21 days | 28 days | 7 days | 14 days | 21 days | 28 days | 7 days | 14 days | 21 days | 28 days | |||
| Control | 13.2 az | 11.2 a | 9.2 ab | 7.6 b | 6.6 a | 9.9 a | 12.5 a | 14.0 a | 2.6 a | 3.0 a | 3.9 a | 4.1 a | ||
| 1 μL·L-1 | 13.7 a | 11.6 a | 9.8 a | 9.2 a | 6.1 a | 9.2 a | 11.6 a | 12.0 b | 1.4 c | 1.7 c | 2.2 c | 2.5 c | ||
| 2 μL·L-1 | 12.6 a | 10.6 a | 8.7 c | 8.6 ab | 6.1 a | 9.4 a | 11.9 a | 12.6 b | 2.2 b | 2.5 b | 3.0 b | 3.2 b | ||
5. 경도
일반적으로 복숭아는 수확과 동시에 조직의 연화가 시작되는데, 본 실험에서는 저장 방법 중 MAP에서 골판지 상자에 비해 경도가 높게 유지되었고(Fig. 4), 복숭아의 저장 중 과육 연화를 감소시키기 위해서는 MAP 적용이 필요하다고 하였다(Akbudak과 Eris, 2004). 1-MCP 처리 후의 경도 변화는 1μL·L-1에서 경도가 높게 유지되었고, 저장 종료일에 골판지 상자는 대조구에 비해 1μL·L-1, 2μL·L-1 처리구에서 각각 1.56배와 1.23배 높게 유지되었으며(Fig. 4A), MAP 처리에서도 1-MCP 처리구가 대조구에 비해 1.09배(1μL·L-1 )와 1.05배(2μL·L-1 )로 유의성이 있게 높은 수치를 보였다(Fig. 4B). 호흡급등형인 과실인 바나나(Lohani 등, 2004), 망고(Vázquez-Celestino 등, 2016)와 비호흡급등형인 아보카도(Jeong 등, 2003)에서도 1-MCP 처리시 에틸렌 작용이 억제되어 연화와 관련된 PG(polygalacturanase) 등 효소의 활성이 저하되었다고 보고하였다.
1-MCP를 처리하지 않은 MAP 대조구도 저장 중 경도가 높게 유지되었고, 저장 최종일에 골판지 상자에 비해 평균적으로 1.33배 높았다(Fig. 4). Mahajan 등(2015)도 Shrink film이나 LDPE으로 포장한 복숭아의 경도가 유의하게 높았다고 보고된 바 있다. 이는 MAP 처리 시 포장 내 높은 상대 습도에 의한 세포 팽압 유지(Al-Dairi 등, 2021)와 포장내 저산소 및 고농도 이산화탄소의 효과라 판단된다(Khan과 Singh, 2008).
Fig. 4.
Changes in fimness of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
6. 가용성 고형물 함량
‘대홍’ 복숭아의 1-MCP 농도 별 처리와 포장방법에 따른 저장 중 과실의 당도를 판단할 수 있는 가용성 고형물 함량 변화를 조사하였는데, 모든 처리구가 초기값에 비하여 감소하였으며, 두 포장방법 모두 2μL·L-1 처리구에서 가장 높게 유지되었다(Fig. 5). 골판지 상자에서는 종료일에 1-MCP 2μL·L-1 처리구가 대조구에 비해 1.12배로 가장 높은 수치를 보였다(Fig. 5A). MAP에서도 2μL·L-1 처리구에서 높게 유지되었는데, 저장 종료일에는 대조구보다 1.13배 높았다(Fig. 5B). 복숭아를 대상으로 1-MCP 처리 시 호흡 억제 작용으로 인해 저장 양분의 소모가 적어져 가용성 고형물 함량 유지 효과를 보인다고 하였다(Liu 등, 2005; Wang 등, 2020). 이러한 1-MCP 처리에 의한 가용성 고형물 함량 유지 효과는 당 대사에 관여하는 효소인 acid invertase, neutral invertase, SS-cleavage activity의 활성이 1-MCP를 처리함으로써 억제되었기 때문이다(Yu 등, 2017).
Fig. 5.
Changes in soluble solid contents of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
7. 과피 및 과육 색도(Hunter a*)와 Anthocyanin 함량
과실의 색도는 소비자 기호도에 주요한 요인이며 품질 평가요인에 반영된다고 알려져 있다(Kayesh 등, 2013). 다른 백도 품종보다 과피 및 과육의 색도가 붉은 것이 특징인 ‘대홍’ 복숭아는 0을 기준으로 (+)는 적색 그리고 (‒)는 녹색을 나타내는 Hunter a* 값이 착색도를 나타내는 품질을 평가하는 중요한 결과 중의 하나라고 판단된다. 골판지 상자에 저장한 과실의 과피 Hunter a*는 저장기간이 지남에 따라 감소하였으며, 종료일에 1μL·L-1에서 대조구 보다 1.42배, 2μL·L-1 보다 약 1.23배로 높게 유지되었다(Fig. 6A). MAP 처리한 과실의 Hunter a*도 저장 기간 동안 1μL·L-1에서 가장 높았으며, 골판지 상자보다 높은 수준을 보였다(Fig. 6B). 과육의 Hunter a*는 대조구에 비해 1μL·L-1 처리 시 골판지 상자에서는 약 1.23배, MAP에서는 약 2.14배 높게 유지되었다(Fig. 6C, D). 복숭아의 적색은 안토시아닌의 함량과 관련이 있으며, 과피 세포 내의 내 색소 침착에 의해 변화하는데(Andreotti 등, 2008; Stintzing과 Carle, 2004), Zhang 등(2022)은 1-MCP 처리가 저장 중 복숭아 과피의 안토시아닌 함량을 유지하는데 효과적이라고 하였다.
안토시아닌 함량은 저장 중 1μL·L-1 처리구에서 가장 높게 유지되었다(Fig. 6E, F). 특히 MAP에 저장한 과실 중 1μL·L-1 처리구의 안토시아닌 함량은 외관상 품질이 3점이었던 21일에 2.06mg/100g FW로 무처리구에 비해 10배 이상 높게 유지되었다(Fig. 6F). Akbudak과 Eris(2004)는 MAP가 복숭아의 생리 활동 변화를 억제시킴으로써 저장 중 복숭아의 품질 유지에 효과를 줄 수 있다고 하였으며, 이러한 품질 유지 효과로 인하여 MAP의 안토시아닌의 함량이 높게 유지되었다고 판단된다. 복숭아에 과피색은 안토시아닌과 플라보노이드의 색소에 의해 좌우되는데, 1-MCP 처리는 이들 색소의 합성에 관여하는 PpaPAL, PpaCHS, PpaF3H, PpaUFGT 유전자의 발현을 자극하여 플라보노이드 생합성과 안토시아닌의 안정화를 촉진하였다(Wu 등, 2018). 또한 1-MCP와 MAP처리가 리치 과실의 안토시아닌 함량 유지에 효과적이었는데, 이는 안토시아닌 분해에 관여하는 polyphenol oxidase의 활성이 저산소 조건인 MAP 처리에서 억제되었기 때문이었다(Hossain 등, 2021; Jiang과 Li, 2001).
Fig. 6.
Changes in exocarp (A, B), mesocarp (C, D) color a* and anthocyanin (E, F) of peach ‘Daehong’ packed with carton box or 20,000cc OTR film (MAP) after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1) stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box: A) and 28 (MAP: B) days, respectively. Vertical bars represent ± SE (n = 10). Within-graph means followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.
8. 상관관계 분석
‘대홍’ 복숭아 저장에 주요 품질 요인을 알아보기 위하여 과실 품질 특성 간의 상관관계를 분석하였다(Table 2). 과실 품질 특성 요소 중 외관은 생체중 감소율(r = ‒0.691)과 고도의 부(‒)의 상관관계를 보였다. 이는 생체중이 증산 작용으로 인해 감소하며 외관상 품질을 감소시켰다고 보고된 바 있는 Velardo-Micharet 등(2017)의 연구와 유사하였다. 그 외에 외관상 품질과 고도의 정(+)의 상관관계를 보인 품질 요소로는 경도(r = 0.891)와 과피의 Hunter a*(r = 0.806) 및 안토시아닌 함량(r = 0.767) 등이었다. Choi 등(2012)의 파프리카 저장 실험에서는 경도와 저장수명 간에는 고도의 정(+)의 상관관계가 있다고 하였고, 과피의 Hunter a*와 안토시아닌 함량은 복숭아의 적색이 안토시아닌과 밀접한 관련이 있으며(Zhang 등, 2022), 소비자의 관능평가 시 복숭아의 붉은 색이 크게 영향을 미친다고 알려져 있다(Predieri 등, 2006). 따라서 ‘대홍’ 복숭아의 저장 중 과실 품질을 평가할 수 있는 주요 지표로는 생체중 감소율과 외관, 과피의 Hunter a*, 경도라고 판단된다.
Table 2.
Pearson’s correlation coefficients of peach ‘Daehong’ quality characteristics packed in carton box and 20,000cc OTR film (MAP) were stored at 5±1°C and 85±5% RH for 21 (carton box) and 28 (MAP) days after 1-MCP treatments (1 μL·L-1 and 2 μL·L-1).
|
Fresh weight loss rate |
Respiration rate |
Ethylene production rate | Firmness |
Soluble solids |
Exocarp Hunter a* |
Mesocarp Hunter a* | Anthocyanin |
Visual quality | |
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Fresh weight loss rate | 1 | +0.081 | ‒0.067 | ‒0.783** | ‒0.071 | ‒0.501* | ‒0.309 | ‒0.461* | ‒0.691** |
| Respiration rate | 1 | +0.953** | +0.070 | +0.451* | +0.236 | +0.375 | +0.628** | +0.309 | |
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Ethylene production rate | 1 | +0.127 | +0.415 | +0.298 | +0.421 | +0.717** | +0.359 | ||
| Firmness | 1 | +0.547* | +0.770** | +0.717** | +0.679** | +0.891** | |||
| Soluble solids | 1 | +0.699** | +0.730** | +0.658** | +0.708** | ||||
| Exocarp Hunter a* | 1 | +0.779** | +0.757** | +0.806** | |||||
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Mesocarp Hunter a* | 1 | +0.856** | +0.682** | ||||||
| Anthocyanin | 1 | +0.767** | |||||||
| Visual quality | 1 |
9. 결론
García-Pastor 등(2021)과 Wang 등(2020)은 에틸렌 작용 억제제인 1-MCP를 복숭아에 처리하면 자가 촉매적인 에틸렌 생합성이 억제되어 에틸렌 발생과 에틸렌에 의한 과실의 품질 변화를 지연시킨다고 하였다. 이로 인해 저장 중 ‘대홍’ 복숭아의 호흡률, 에틸렌 발생량, 그리고 MAP 처리의 포장 내 이산화탄소와 에틸렌 농도가 1-MCP 처리구에서 낮은 수치를 보이며 저장 중 품질 저하를 억제하였다(Fig. 3, Table 1). 또한 품질 인자 중 외관상 품질과 고도의 정의 상관관계를 보인 경도는(Fig. 4) 에틸렌에 의한 PG(polygalacturanase) 활성 증가의(Kays와 Paull, 2004) 영향과 β-glucosidase이 cellulose, hemicellulose, protopectin과 같은 세포벽 물질을 분해하여 감소되는데, 1-MCP 처리 시 이러한 복숭아의 세포벽 물질의 분해가 적어 경도가 높게 유지되었다(Qian 등, 2021b). 복숭아의 내적 품질 중 소비자의 기호와 등급에 영향을 주는 가용성 고형물 함량도 1-MCP 처리에서 저장 산물을 소비하는 호흡을 억제하며(Kaur와 Kaur, 2019), 당 대사에 관여하는 효소의 활성을 낮춤으로써 높게 유지되었다(Yu 등, 2017).
복숭아의 MAP에 대한 저장성 향상 효과는 Qu 등(2022)도 보고한 바 있는데, MAP 처리의 가장 두드러진 효과인 생체중 유지는 포장 내 대기조성 변화와 높은 상대습도에 의한 호흡과 증산이 억제되었기 때문이다(Baswal 등, 2020). 본 연구에서도 MAP 처리구가 골판지 상자에 비해 저장 최종일에 생체중 감소율이 17배 이상 낮았다(Fig. 1).
여러 종류의 포장재를 이용한 복숭아의 MA 저장에서 부패과가 대조구에 비해 현저히 적었는데(Mahajan 등, 2015), 본 연구에서도 MAP의 외관상 상품성이 골판지 상자보다 높았던 것은 부패과가 적었기 때문이라고 사료된다(Fig. 2). Khan과 Singh(2008)은 포장 내의 높은 농도의 이산화탄소가 에틸렌 생합성을 억제하여 경도가 유지되었다고 하였는데, 저장 중 과실의 경도 저하를 유발하는 polyglacturonase, pectinase와 pectinesterase의 활성이 에틸렌 합성 억제로 감소하였다(Zhu 등, 2019). 본 연구에서도 경도가 1.33배 높았던 MAP 처리에서 저장 중 고농도 이산화탄소 조건이 조성되었고, 포장 내 에틸렌 농도는 평균 2.74μL·L-1를 유지하였으나, 저장 중 에틸렌 발생률은 골판지 상자의 78% 수준으로 낮았다(Fig. 3, Table 1).
또한 MAP와 1-MCP의 복합 처리에서 저장 중 품질 저하의 원인이 되는 호흡률과 에틸렌 발생률이 가장 낮았으며, 낮아진 호흡률과 에틸렌 발생률이 저장 종료일에 경도, 과피의 Hunter a*, 그리고 안토시아닌 함량 유지에 원인이었던 것으로 판단된다.
