I.서 론

배추는 국내에서 재배되고 있는 채소 중에서 생산 및 소 비가 높은 채소 중에 하나이며 주로 생산량의 90% 이상이 김치의 원료로 사용되며 그 원료가 되는 배추의 공급은 매 우 중요하다(Lee et al. 2001). 최근 기후변화에 따른 기상이 변이 잦아지면서 기상상황에 따라 재배면적 증가 및 생산량 이 민감하게 변하는 배추는 주기적인 가격의 폭락과 급등으 로 수급이 불안정하여 이로 인해 생산자와 소비자의 혼란을 심화시키고 있다(Bae et al. 2015). 이러한 기상이변은 배추 생산 및 공급의 불안정 현상을 지속적으로 야기시킴으로써 배추 장기저장기술의 필요성을 급격히 대두시키고 있으며 (Eum et al. 2013) 따라서 배추를 수확 후 장기간 저장하여 적절한 시기에 공급할 수 있도록 하기 위하여 배추의 여러 가지 저장 기술 개발이 요구되고 있다.

서늘한 기후를 선호하는 호냉성 채소인 배추는 수확후에 도 호흡, 증산과 같은 생리적인 활동을 계속하여 수분손실로 인한 중량감모등과 같은 품질손실이 발생하고(Yang et al. 1993), 저장고내 온도관리 부족으로 동해가 나타나기도 하며 저온 장기저장 시 중륵 갈변 또는 황화현상과 같은 생리적 장해에 따른 품질저하가 발생한다. 또한 저장, 유통과정상 충 격 및 수송중의 진동, 적재상태에 따른 압상에 의한 열화가 빈번하게 발생한다.

국내에서 배추 유통시 수확 후 관리 중에 발생하는 품질 저하는 저장조건에 따라 달라지게 되며 낙후된 수확 후 관 리방법 때문에 품질이 크게 저하되고 저장 중 손실량도 매 우 크다. 배추와 같은 신선농산물의 선도유지를 위해서는 온 습도 제어 등 환경제어만으로는 제한성이 있기 때문에 수확 단계부터 관리가 필수적이며 이러한 품질저하와 손실을 최 소화하기 위해서는 수확 후 관리 기술을 개발하는 것이 중 요하다(Kim 1997). 특히 봄배추의 경우 비교적 고온기에 수 확되므로 품온이 높고 수분이 많아 조직이 취약하여 포장과 적재에 따른 물리적 손상에 의한 품질저하가 많아 포장과 적 입방식의 개선이나 새로운 전처리기술 도입 등이 요구되고 있다(Son et al. 2015). 특히 저장성을 개선하기 위해 플라스 틱 상자를 사용함에 있어 적입수량과 적입형태가 저장성에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 봄배추의 저장기간 연장을 위해 저장용 플라스틱박스에 다 양한 적입방법을 적용하여 2개월 이상 품질을 유지하면서 저 장이 가능한 현장적용형 적입형태 개선 방법을 모색하고자 수행하였다.

II.연구 내용 및 방법

1.실험재료 및 처리 조건

본 실험에 사용된 배추(Brassica campestris L. spp pekinensis) 는 강원도 평창에서 재배하여 2016년 6월 14일에 수확한 봄 배추 ‘춘광’ 품종을 이용하였다. 수확된 배추는 산지에서 저 장 및 유통 중 사용하는 플라스틱상자(PE-container: 가로 55 ×세로 37×높이 32 cm)를 이용하여 적입하였다. 플라스틱상 자에 관행적으로 4~5포기씩의 배추를 적입하여 저장하는 방 법을 대조군으로 하여, 적입시 뿌리절단부위의 수분탈습 및 압상억제를 위하여 보습지를 상자안쪽에 liner처리하고 적입 하는 방법, 박스내부의 공기순환이 원활하도록 소량적입(3포 기)하는 방법으로 처리하였다<Figure 1>. 각 처리구별 플라 스틱 상자를 6개씩(2개×3개) 7단으로 적재한 후 산지 저온 저장고(1±0.5°C)에 보관하면서 품질변화를 측정하였다.

2.품질특성

1)중량감모율

중량감모율은 저장초기 중량에 대한 저장기간 중 감모량 을 백분율로 나타내었다.

Weigh loss rate (%)={(W 1 -W 2 )/W 1 }×100

2)정선손실율

저장기간이 경과한 후 배추의 무게와 김치제조에 이용이 불가능한 배추의 잎을 제거한 배추의 무게에 대한 감소량을 백분율로 나타내었다.

3)수분함량

수분함량은 105°C 상압 가열 건조법에 의하여 5 g의 시료 를 취하여 drying oven (MOV-212F, Sanyo, Japan)을 이용 하여 배추 건조 중량이 항량이 될 때까지 건조하여 측정하 였다.

4)가용성 고형물 함량

가용성 고형물 함량은 정선된 배추를 착즙하여 굴절당도 계(PR-1, Atago, Japan)로 측정하여 °Brix로 표시하였다.

5)경도

배추의 조직감은 배추의 최외각 줄기 중간 부위를 골라 측 정하였다. 시료의 일관성을 위해 두께가 약 0.5 cm인 것을 선별하여 동일한 면적으로 절단한 후(46 cm) texture analyzer (TA-XT Express, Stable Micro Systems, UK)를 사용하여 puncture test를 시행하였다. 측정은 배추 표면의 중앙부분에 서부터 100% 관통하면서 받는 최대 강도(hardness)를 측정 하였고, 이때 측정 조건은 probe의 직경은 1 mm, pre-test speed 5.00 mm/sec, test speed 2.00 mm/sec, post-test speed 5.00 mm/sec으로 하였다.

6)색도

배추의 색도는 Colorimeter (CR-400, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다. 배추의 최외각 중륵부위와 잎 부위의 일정부분을 측정한 후 L(명도), a(적색도), b(황색도) 값으로 나타내었다. 색차(color difference, ΔE)는 초기값을 기준으로 환산된 색의 차이를 나타내었다.

ΔE= ( L sample - L standard ) 2 + ( a sample - a standard ) 2 + ( b sample - b standard ) 2

7)관능검사

관능검사는 외관(짓무름, 시들음, 병 발생여부), 색, 이취, 조직감, 신선도, 전반적인 기호도로 구분한 후, 이를 9단계 평정법으로 품질차이특성에 대하여 아주좋음(9점), 좋음(7 점), 보통(5점), 나쁨(3점), 아주나쁨(1점)으로 평가하였다 <Table 1>.

8)통계처리

각 조건별 측정 결과에 대한 통계처리는 SAS/PC+(SAS, 1999)을 사용하여 분산분석을 수행하였고, Duncan’s multiple range test (p>0.05)를 실시하여 유의성을 검정하였다.

III.결과 및 고찰

1.중량감모율

중량감모는 판매 가능한 물량의 감소라는 손실 이외에도 외관의 변형에 따른 상품가치 하락과 수분손실 등 품질에 영 향을 주는 인자(Choi & Kim 2003)로 시듦현상과 탄력의 상실 등 상품성과 김치로서의 가공적성에도 영향을 미치게 된다. 배추의 중량감모율은 저장기간이 경과됨에 따라 유의 적으로 증가하였다(p<0.05). 저장 6주후 대조구, 보습지 liner 처리구 및 소량적입처리구에서 각각 8.37, 7.25, 9.31%로 모 든 처리구에서 10% 미만의 감모를 나타내었고 저장기간이 경과함에 따라 증가하여 저장 12주 후 감모율은 대조구 13.83%, 보습지 liner 처리구 12.57%, 소량적입 처리구 13.38%를 보 였다<Figure 2>. Kim et al.(2001)은 배추를 골판지상자에 적입하였을 경우 세로로 적입한 경우가 가로로 적입한 배추 에 비하여 품질이 양호하게 유지되었으며 보습제나 보습지 등을 배추 밑에 놓는 것이 좋은 것으로 나타났다고 보고하 였는데, 본 실험결과에서도 보습지 liner처리구에서 저장기간 중 감모율이 가장 낮게 나타나 보습효과에 의한 감모억제에 긍적적인 결과를 보였다. 대조구에서 크게 나타난 중량감소 는 배추로부터 증산된 수분이 저장고 내로 쉽게 방출되기 때 문으로 탈습과 증산작용 등에 의한 수분의 감소가 그 원인 으로 생각된다. 생체 상태로 수확된 작물들은 수확 후에도 호흡, 증산 등의 생리활동을 왕성하게 계속하며, 이러한 생 리활동은 유통 및 저장 중 생산물의 품질을 저하시키는 원 인이 된다(Sacher 1973). 따라서 본 실험결과 배추와 플라스 틱상자의 표면이 접촉하는 부분을 최소화 하고 배추로부터 증산된 수분을 흡습시켜 보습기능을 갖게하는 liner처리의 경 우 저온장해를 방지하고 배추의 증산작용과 탈습에 의한 생 체중 감소를 억제시킬 수 있는 것으로 여겨졌다.

2.정선손실율

정선 손실율은 건조되거나 부패되어 상품가치가 저하된 배 추의 가장 바깥쪽 잎을 제거한 후 실제 이용 가능한 상태의 중량을 기준으로 손실율을 조사한 것으로 실제 유통시 거래 되는 상품성이 있는 배추의 잔존율을 의미한다. <Figure 3> 에서 보는 바와 같이 정선손실율은 중량감모율 변화와 비슷 한 경향을 보이며 저장기간이 증가함에 따라 손실율이 증가 하였다. 소량 적입처리구의 경우 저장 초기에는 큰 변화를 보이지 않다가 저장 6주후 손실율이 증가하였다. 이러한 결 과는 저장초기 수확직후와 같은 품질을 유지하였으나 상자 에 소량적입함에 따라 냉기 순환이 용이하여 배추가 냉기와 접촉하는 면적이 상대적으로 많아져 겉잎의 수분이 탈습, 감 소하여 위조현상이 일어나 손실율이 높아진 것으로 판단되 었다. 저장 9주후 보습지 liner처리구, 소량적입처리구에서 각 각 12.29, 12.55%의 정선손실율이 발생하였고, 대조구에서는 14.96%까지 증가하여 가장 높은 손실율을 나타내었다. 저장 12주 후 대조구는 19.14%로 가장 높은 손실율을 보였고 보 습지 liner처리구에서 손실율이 15.36%로 저장기간 동안 완 만하게 증가하여 가장 낮은 손실율을 나타냈다. 이는 보습지 liner가 어느 정도 보습을 유지하면서 마찰에 의한 배추조직 손상을 방지하는 환경조절효과를 가져와 품질이 양호하게 유 지된 것으로 생각된다.

3.가용성고형물 함량

가용성고형물 함량변화는 저장 초기에는 4.73°Brix로 나타 났으며 저장기간동안 모든 처리구에서 4.73~5.57°Brix 수준 을 나타내었다<Figure 4>. Lee et al (2013)의 봄배추 품종 별 품질 특성을 비교한 연구에서 ‘춘광’ 품종의 가용성 고형 물 함량을 3.37°Brix로 보고하였는데 본 연구에 사용된 봄배 추가 상대적으로 높은 가용성고형물 함량을 나타내었다. 동 일 품종이라도 재배시기와 환경조건에 따라 큰 차이를 보이 는 것으로 생각된다. 기상환경이 가장 좋았을 때 수확한 양 배추에서 가용성 고형물의 함량이 가장 높은 결과를 보인 것 과 유사한 결과를 나타내었고 재배시기 및 수확 전 기상환 경은 수확 후 저장기간 동안 배추의 품질을 결정짓는 요인 으로 가용성 고형물의 함량에 영향을 주게 된다(Eum et al. 2012). 저장기간동안 모든 처리구에서 가용성 고형물의 함량 이 초기와 비슷하거나 약간 증가하는 경향으로 나타났다. 가 용성 고형물 함량의 증가는 원예작물의 저장 중 노화의 정 도를 확인할 수 있는 주요 요인이며(Young et al. 1993) 가 수분해에 의해 증가되기도 하며 호흡기질로 사용되어 소실 되기도 한다(Park et al. 2011). 본 연구에서는 저장 12주후 에는 대조구에서 가장 높게 나타났고 소량적입처리구에서 상 대적으로 낮은 증가폭을 나타내었다.

4.수분함량

배추를 저장하면서 나타나는 수분함량 변화를 조사한 결 과는 <Figure 5>와 같다. 저장 초기 수분함량은 94.90%에서 저장기간동안 유의적으로 큰 차이를 나타내지 않았으며 94~95% 수준에서 유지되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 Kim et al.(1997)이 연구한 배추의 일반적인 수분함량인 94.9~96.5%와 유사한 결과를 나타내었다. 특히 6-7월, 8-9월 에 수확한 신선배추가 다른 기간에 수확한 배추보다 수분함 량이 높으며 재배기간의 강우량, 일조량, 기후 등 생육환경 에 영향을 받는다(Kim et al. 2010). 저장기간이 길어짐에 따라 호흡작용에 의해 수분함량이 감소하는 경향을 나타내 며 원예 작물은 온도가 높을수록 호흡속도가 증가하고 수분 이 소실되면 모든 잎과 줄기의 시듦현상이 발생하고 탄력이 감소된다(Ha et al. 2007; Choi et al. 2008). 본 연구에서는 1°C에 저장하는 동안 어느정도 수분을 보유함으로써 수분 손 실에 따라 조직이 건조되는 배추품질의 변화를 최소화 할 수 있었다.

5.색도

저장 중 배추는 잎의 시들음이 진행되면서 황화현상으로 인해 발생하는 색변화는 소비자의 구매욕구를 결정하는 주 요한 외관적 상품가치 판별기준의 하나로 큰 영향을 미칠 수 있다. 저장기간 중 색도변화는 저장 시 손상으로 인한 짓무 름 발생이 일어나는 배추의 최외각 중륵부위와 잎부위 변화 를 측정하였다<Figure 6>. 중륵부위의 밝기를 나타내는 L값 의 경우 초기 69.49±4.24로 나타났고 저장기간 동안 69.24~ 74.68의 범위로 나타났으며, 적색과 녹색을 나타내는 a값은 –3.00±0.92에서 모든 처리구에서 저장기간동안 증가하는 경 향을 나타내어 저장12주 후 –1.20~1.97수준으로 나타났다. 노란색 및 청색을 나타내는 b값은 저장 초기 11.08이었으며 모든 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다. L, a, b의 차 이 값으로 환산된 E값의 경우 모든처리구에서 초기에 비해 증가하는 경향을 나타내었고 저장12주 후 소량적입처리구 6.16으로 가장 높게 나타났다. 잎부위의 색도 L 값은 저장 초기에 비하여 약간 증가하는 경향을 보였으나 처리구에 따 른 차이는 적었다. a 값과 b 값은 저장 중에 감소하다가 증 가하는 반복적인 결과를 나타내어 전반적으로 유의적인 변 화 차이는 나타나지 않는 것으로 보였다. 대조구의 경우 저 장 6주이후 E값이 6.35로 증가하였고 보습지 liner처리구와 소량적입처리구에서는 저장 9주까지 3.55, 3.29로 낮게 나타 났다.

6.조직감

조직감이란 품질을 결정짓는 관능적 요소중의 하나로서 그 물질을 구성하는 물리적 미세구조와 관계가 있다. 저장기간 중 배추의 조직감의 변화를 측정한 결과는 <Figure 7>과 같 다. 본 실험에 사용된 cylinder probe는 조직을 파쇄하는데 소요되는 힘의 최고치로 나타내고 이는 조직의 질김 정도나 물렁하거나 유연한 정도를 나타낼 수 있는데(Jeong et al. 2012) 식물조직의 표면 수분이 증발하여 중량이 감소되고 밀 도는 증가하고 세포간의 응집력과 결합력이 약해지면서 조 직의 특성이 변하여 아삭아삭한 정도, 단단한 정도, 질긴정 도와 같은 조직감이 나빠지게 된다(Rhee 1995). 배추의 경우 이러한 현상은 겉잎부터 발생할 수 있는데 저장초기에는 0.74±0.08 kg/force로 나타났고 저장기간 동안 감소하다가 증 가하는 반복적인 결과를 나타내며 유의적으로 감소하는 경 향을 보였다(p<0.05). 저장 12주 후 대조구에서 0.69±0.18로 가장 높은 경도 패턴을 보였고 소량적입처리구는 0.55±0.07 로 가장 낮은 경도 패턴을 보였는데 이는 겉잎부터 발생할 수 있는 조직연화로 생각된다. 그러나 본 실험의 배추에 있 어서 저장 중 조직의 경도변화는 비교적 완만하고 변화율이 적어 저장기간 동안 조직감을 유지할 수 있었으며 김치의 원 료로 사용이 적합할 것으로 사료되었다.

7.관능특성

배추는 물리·화학적인 수치만으로 상품적 가치를 판단할 수 없기 때문에 외관, 신선도 등의 가공적성과 식감이 관련 된 품질이 중요한 지표로 인식되어진다. 따라서 관능검사는 외관을 중심으로 깨씨무늬의 정도, 조직감, 전체적 기호도 등 각 분야에 대해 실시하였으며 그 결과를 <Table 1>에 나타 내었다. 특히 외관 모습은 배추의 저장 가능기간을 추정하는 지표인자로 쓰일 수 있는데(Eum et al. 2013) 본 연구에서는 저장 6주까지 대조구, 보습지 liner처리구에서 marketable 한 계점인 7점이상으로 평가되어 상품성이 유지되었으나 이후 잎의 끝부분에서 변색이 발생되어 상품성이 감소하였는데 저 장 12주 후 대조구와 소량적입처리구에서 상대적으로 상품 성이 저하된 것으로 관찰되었다. 특히 소량처리구의 경우 냉 기와의 접촉되는 면적이 상대적으로 많아 시듦 현상이 수반 되어 탈색에 의해 감소한 것으로 여겨진다. 배추의 깨씨무늬 병은 재배시 질소질비료의 불균형으로 인해 발생하는 주요 생리장해로 알려져있으며 저장기간이 길어질수록 증상이 확 산되어 배추의 시각적 품질에 영향을 주고 상품성이 저하되 는 원인이 되고 있다(Jeong 2013). 모든 처리구에서 저장 9 주까지 김치제조가 가능한 5점이상으로 평가 되었으며 외관 (짓무름, 시들음, 깨씨무늬), 색(갈변, 황화), 이취, 조직감, 신 선도 등의 전반적인 품질 요소들을 종합하여 전반적인 기호 도를 조사한 결과 저장 9주까지 모든처리구에서 김치제조가 가능한 5점 이상으로 나타났고 저장 12주 장기저장시에는 보 습지liner를 이용한 처리구에서 6점으로 가장 높게 평가되어 배추의 품질이 잘 유지되는 것으로 나타났다.

IV.요약 및 결론

배추는 연중 소비가 필요하지만 기상 등의 영향으로 수급 불균형이 일어 날 수 있으므로 저장성을 연장하고, 비용부담 이 크지 않은 실용적인 수확 후 관리 기술이 필요하다. 배추 의 장기저장을 위해 꾸준히 연구가 진행되어 왔으나 기존의 연구는 실험실 수준에서 진행한 것이 대부분이므로 현장에 서 적용하기는 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산지 에서 직접적으로 활용 가능한 저장방법을 모색하고자 수행 하였다. 실험재료는 강원도 평창에서 재배하여 6월 14일 수 확한 ‘춘광’ 배추를 플라스틱상자에 포장하였다. 수확된 배 추는 산지에서 저장 및 유통 중 사용하는 플라스틱상자(가로 55×세로 37×높이 32 cm)를 이용하여 적입하였다. 각각의 플라스틱상자에 관행적으로 4~5포기씩의 배추를 적입하여 저장하는 방법을 대조군으로 하여, 적입시 뿌리절단부위의 수분탈습 및 압상억제를 위하여 보습지를 상자안쪽에 liner 처리하고 적입하는 방법, 박스내부의 공기순환이 원활하도록 소량적입(3포기)하는 방법으로 처리 하였다. 중량감모율은 저 장 12주 후 대조구, 보습지 liner, 소량적입처리구에서 각각 13.83, 12.57, 13.38%로 나타났다. 정선손실율은 저장 9주후 대조구에서 14.96%, 보습지 liner처리구, 소량적입처리구에 서 각각 12.29, 12.55%로 나타나 대조구에 비해 상품성을 유지하였다. 관능검사 결과 대조구의 경우 6주 이후 상품성 을 상실한 반면 소량적입처리구는 9주까지, 보습지 liner처리 구에서는 저장 12주까지 김치가공이 가능한 것으로 평가되 어 봄배추의 신선도 연장에 효과적인 것으로 나타났다.