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ISSN : 1229-6783(Print)
ISSN : 2288-1484(Online)
Journal of the Korea Safety Management & Science Vol.22 No.4 pp.9-15
DOI : http://dx.doi.org/10.12812/ksms.2020.22.4.009

A Study on the Quality and Safety of Strawberries and Lettuce Using MA Packaging Container

Sang-Tai Hong*
*Pyeongtaek university international logistics department
†Corresponding Author : Sang-Tai Hong, 3825 Seodong-daero Pyeongtaek-si Gyeonggi-Do, Korea, E-mail : hong386@hanmail.net
November 23, 2020 December 15, 2020 December 16, 2020

Abstract

As of 2018, total yield of lettuce and strawberry amounted to 93,543 tons (representing 1.0 percent) and 183,639 tons (2.0 percent), respectively, among total yields worth 9,185,889 tons in South Korea. Lettuce is affected by a combination of numerous elements such as varieties, cultivation methods and pests during each growth phase (Lee et al., 1999). It is mainly cultivated in spring and fall. Especially due to respiration rate after harvest leading to reduced quality and poor storage, maintaining annual supply is unavailable (Jang et al., 2018). With the distribution of new varieties, forcing culture and indoor insulated facilities for plant cultivation during winter, strawberries are produced every year except for late summer and early fall. Due to active respiration, transpiration, soft flesh and high water content, the fruit is vulnerable to go bad and got rotten compared to other fruits. Furthermore, it is difficult to maintain freshness due to the possibility of softening, discoloration and fungi (Lee et al., 2012). In this regard, developing improved storage and package techniques is needed to ensure maintaining quality and safety even just two to three days after harvest. In order to ensure improved quality and safety of strawberries and lettuce after harvest, the present study applied a modified atmosphere packaging (MAP) technology (Mostofi et. al., 2008). Going forward, it compared the quality and safety of the two products while being stored in a way that put them in an MAP-applied container and a plastic container at room temperature and 4 degree Celsius.
Preference test, Reducing sugar, Functional MA Packaging Container. Quality safety of storage apples

MA포장용기를 이용한 딸기 및 상추의 품질 안전성에 관한 연구

홍상태*
*평택대학교 국제물류학과 초빙교수

초록

 1. 서 론

 
 2018년 기준 국내 채소류 생산량 9,185,889톤 중에 상추는 93,543톤(1.0%), 딸기 183.639톤(2.0%)을 생 산하고 있다.
 상추는 품종, 재배방식, 생육시기별 병충해 등의 여러 요소들의 조합에 의해 복합적으로 영향을 받으며 이러한 요인은 수확 후에도 영향을 미친다.(Lee et al., 1999).
 봄과 가을에 주로 재배되고 있고, 특히, 수확 후 높은 호흡률로 인해 급격한 상품 품질이 떨어져 저장성이 낮아 연중 안정적 공급에는 한계성이 있다(Jang et al., 2018).
 딸기는 최근 신품종의 보급과 촉성재배, 겨울철 보온시 설의 발달 등으로 인해 늦여름과 초가을을 제외하고는 연 중 생산되고 있다. 딸기는 수확 후 활발한 호흡 및 증산작 용과 연한 과육과 수분함량이 높아서, 다른 과일에 비해 변질되기 쉽고, 과실의 연화, 변색, 곰팡이 발생으로 선도 유지관리에 어려움이 있다.(Lee et al., 2012) 따라서 수 확 후 2~3일 이상 지나도 선도유지 및 안전성이 보장될 수 있는 포장 보관기술 개발이 요구된다.
 따라서 본 연구에는 딸기와 상추의 수확 후 선도유지 및 안정성을 보장하기 위해 MA(modified atmosphere) 포장기술을 적용(Mostofi et. al., 2008)하여, MA처리된 보관용기와 시판중인 일반 플라스틱제 용기에 포장하여 상온(실온)과 저온(4 ℃)에 저장하면서 저장 기간 동안의 품질과 안정성에 대하여 비교하였다.
 

2. 재료 및 방법

 

2.1 재료 

 경남 산청에서 생산된 딸기와 상추를 농협 성남하나로 마트에서 당일 수송된 선도 있는 상품을 구입하여 사용하 였다.
 

2.2 시료 선별  

 가스치환방식(Modified atmosphere, MA)의 포장 용 기란 진공포장에 대한 개선책으로 개발된 방법으로 포장 용기 내에 공기를 모두 제거한 후 그 대신 인위적으로 조 성된 가스를 채워 넣어 미생물의 성장을 감소시키며, 효소 에 의한 오염을 지연시켜 결과적으로 신선식품의 저장 기 간을 연장시키는 포장방법이다. 이 방식에 사용되는 가스 의 조성비에 따라 미생물의 성장 속도와 종류가 영향을 받 으며, 저장 기간이 달라지게 된다. 사용되는 주요 가스는 산소(O2), 이산화탄소(CO2), 질소(N2)이며, 통상적으로 이들의 혼합가스를 사용한다.
 본 연구에서는 일반 포장 용기와 MA처리된 포장용기 에 시료 20개를 설정하여, 각 시료마다 지속적으로 체크 하여 품질이 비슷한 것으로 각각 6개씩 시료만을 시험용 으로 선별하여 사용하였다.
 

2.3 포장 및 저장 및 포장용기 

 선별된 시료를 두 가지 용기에 적정량을 넣고 뚜껑을 닫아 상온(실온)과 4℃ 냉장고에 저장하였다. 포장용기는 K사에서 제공한 LDPE에 세라믹 소재(Seiki Chmeical Ltd., Japan)가 5% 함유되도록 하여 제조한 용기로 크기 는 14(W)×22(L)×12(H)cm 였고, 용기의 두께는 2.0mm였다. 뚜껑도 같은 재질로 동일한 두께로 제조된 것을 제공 받아 사용하였고, 대조구 용기는 시중에서 판매 되고 있는 세라믹이 첨가되지 않은 동일한 재질로 같은 규 격의 용기를 사용하였다.
 

2.4 품질 평가 

2.4.1 중량변화 

 기능성 중량변화율은 각 포장구 당 10개를 샘플링하여 상온(실온)저장인 경우에는 2일 간격으로 중량을 측정하 였으며, 저온저장(4℃)인 경우에는 2일 간격으로 시험구 마다 3개 용기의 중량을 측정하여 초기중량에 대한 중량 변화의 평균값을 백분율로 나타내었다.
 

2.4.2 당도, 적정 산도 및 pH 

 당도는 과육 100g을 마쇄하여 착즙한 후 과즙을 굴절 당도계(Atago Co., Ltd. Japan)를 사용하여 3회 반복하 여 측정하였으며, 적정 산도의 측정은 과육 50 g을 Mixer(Osterizer, Philips Co., Ltd. USA)로 마쇄, 여과 한 후 일정량을 취해 0.1N NaOH으로 pH 8.1까지 측정하 여 소비된 량을 citric acid(구연산)으로 환산하였으며, 3 회 반복하여 평균값으로 나타내었다.
 

2.4.3 호흡율 

 딸기와 상추의 상온(실온)에서의 호흡율을 측정하기 위해 각 포장구의 뚜껑에 직경 5 ㎜로 구멍을 뚫고 실리콘 으로 밀봉 후 GC(GC-14A, Shimadzu Co., Japan)를 이 용하여 산소와 이산화탄소 농도를 3회 측정하여 평균값으 로 나타내었다.
 

2.4.4 Vitamin C 

 Vit.C 함량 측정은 상온(실온)저장인 경우 2일 간격, 저 온 저장인 경우에는 3~4일 간격으로 측정하였으며, 그 측 정 방법은 AOAC법으로 하였다.
 

2.4.5 클로로필(Chlorophyll) 

 저온저장에서는 딸기의 경우 일반 용기의 중량 감소율 은 0.07%, MA처리된 용기는 0.15%로 극히 미미하였다. 상추의 경우는 일반 용기는 0.32%, MA처리 용기는 0.17%의 증가를 보였다.
 

2.4.6 색택 

 색택은 상온(실온)저장과 저온저장으로 나누어 측정하 였으며, 상온(실온)은 2일 간격, 저온은 4일 간격으로 색 차계(CR-200, Minolta Co., Japan)로 5회 측정하여 평 균값으로 나타내었다.
 

3. 결과 및 고찰 

3.1 중량변화 

 상온(실온)저장인 경우를 살펴 보면 딸기의 경우 일반 용기의 중량 감소율은 0.29%, MA처리 용기는 0.37%로 극히 미미하였다. 상추의 경우도 일반 용기는 0.17%, MA 처리 용기는 0.05%의 감소율을 보였다.
 저온저장에서는 딸기의 경우 일반 용기의 중량 감소율 은 0.07%, MA처리 용기는 0.15%로 극히 미미하였다.
 상추의 경우는 일반 용기는 0.32%, MA처리 용기는 0.17%의 증가를 보였다.
 

3.2 당도, 적정 산도 및 pH 변화 

 딸기의 당도, 산도 및 pH 변화는 다음 <Table 1>과 같 다. 딸기의 초기 당도는 12.3 Brix에서 저장 중 전반적으 로 감소하는 경향을 보였다. MA처리한 용기가 다소 높게 유지되고 있었다. 초기 pH는 4.0이었으며 저장 중 전반적 으로 증가하는 경향을 보였으며, 두 용기 간에 차이는 없 었다. 적정 산도 역시 저장 중 전반적으로 감소하고 있었 으며, 두 용기 간에 뚜렷한 차이는 없었다.
 
 

3.3 호흡율 

 딸기와 상추의 호흡율을 측정하기 위해 각 용기에 일정 량의 시료를 담아 상온(실온)에 저장하면서 GC로 산소와 이산화탄소의 농도를 측정하여 <Table 2>와 같이 호흡율 을 구하였다.
 
 
 딸기의 호흡율은 일반 용기의 경우 산소는 19.6 ml/kg/h, 이산화탄소는 32.2 ml/kg/h으로 나타났으며, MA처리 용 기의 경우는 43.7 ml/kg/h, 48.2 ml/kg/h로 나타났다.
 포장된 상추의 용기 내 가스 농도를 측정한 것은 <Table 3>과 같다. 일반 용기의 30시간 후 산소의 농도는 19.2%에 서 103시간 후에는 18.9%로 낮아졌으며, MA처리 용기는 18.2%에서 16.8%로 낮아졌다. 그 이유는 일반 용기에 비해 MA처리 용기의 밀폐도가 더 뛰어났기 때문으로 추정되 었다.
 
 
 상추의 호흡율은 일반 용기의 경우 산소는 6.3 ㎖/㎏/h, 이산화탄소는 6.8 ㎖/㎏/h으로 나타났으며, MA처리 용기 의 경우는 17.1 ㎖/㎏/h, 13.4 ㎖/㎏/h로 나타났다.
 

3.4 Vitamin C 변화 

 딸기와 상추의 상온(실온)저장 중 Vitamin C의 함량변 화는 <Table 4>와 같다. 딸기의 경우 일반 용기는 초기치 74.26 ㎎%에서 저장 5일 후에는 48.26 ㎎%로 35%가 감소하였으며, MA처리 용기는 74.26 ㎎%에서 52.66 ㎎%로 29%가 감소하였다.
 상추의 경우 일반 용기는 초기치 47.98 ㎎%에서 저장 3일 후에는 21.62 ㎎%로 55%가 감소하였으며, MA처리 용기는 47.98 ㎎%에서 22.77 ㎎%로 53%가 감소하여, 용기 간에 Vitamin C 함량변화는 큰 차이가 없었다.
 
 
 딸기와 상추의 저온저장 중 Vitamin C의 함량변화는 <Table 6, 7>과 같다. 딸기의 경우 5일째까지는 포장구 간의 큰 차이가 없었으나, 저장 9일 후 초기치 74.26 ㎎% 에서 48.10 ㎎%로 35%가 감소하였고, 저장 13일 후에는 32.12 ㎎%로 57%가 감소하였으나, MA처리 용기는 초 기치 74.26 ㎎%에서 저장 9일 후 56.75 ㎎%로 24%가 감소하였고, 저장 13일 후에는 45.38 ㎎%로 39% 감소한 것으로 나타났다.
 상추의 경우 일반 용기는 초기치 47.98 ㎎%에서 저장 5일 후에는 29.74 ㎎%로 38%가 감소하였으며, 저장 13 일 후에는 13.60 ㎎%로 72%가 감소하였다. MA처리 용 기는 초기치 47.98 ㎎%에서 저장 5일 후에는 34.71 ㎎% 로 28%가 감소하였고, 저장 13일 후에는 20.76 ㎎%로 57%가 감소한 것으로 나타났다.
 
 

3.5 클로로필(Chlorophyll) 함량 변화

  각 용기에 일정량의 상추를 담아 상온(실온)에서 저장 하면서 저장 기간에 따른 상추의 클로로필 함량을 클로로 필 분석기(Minolta SPAD-502, Japan)로 각각의 용기 마다 30회 반복하여 평균 값으로 나타낸 저장 3일 후의 결과는 <Table 8, 9>, [Figure 3, 4]와 같다. 상온(실온) 저장 3일 후 일반 용기는 초기치 19.68 mg에서 저장 3일 후 15.70 mg으로 20%가 감소되었으나 MA처리 용기 의 경우는 19.68 mg에서 17.12 mg으로 13%가 감소되 었다. 저온저장인 경우 저장 13일 후에는 일반 용기는 19.68 mg에서 14.66 mg으로 26% 감소되었으며, MA처 리 용기는 19.68 mg에서 16.18 mg으로 18%가 감소된 것으로 보아 상추의 신선도가 그만큼 더 양호한 상태로 유 지되고 있음을 알 수 있다.
 
 
 

3.6 색택의 변화 

 각 상온(실온)저장 3일 후 딸기의 색택은 일반 용기의 경우 L 값은 초기치 36.33에서 34.76, a값은 36.56에서 40.57, b값은 17.37에서 21.02이었으며, MA처리 용기 의 경우 L값은 초기치 34.94에서 37.71, a값은 40.00에 서 43.09, b값은 18.11에서 20.31이었다. 상온(실온)저 장 3일 후 상추의 색택은 일반 용기의 경우 L값은 초기치 60.34에서 75.59, a값은 -16.54에서 1.02, b값은 33.62 에서 42.93이었으며, MA처리 용기의 경우 L값은 초기치 65.13에서 69.15, a값은 -18.89에서 -14.24, b값은 35.75에서 39.52이었다.
 이상의 결과들에서 상추와 딸기의 저장 3일 후 Lab 값 에는 두 용기 간에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
 
 
 
 저온저장 3일 후 딸기의 색택은 일반 용기의 경우 L값 은 초기치 34.43에서 34.55, a값은 37.77에서 36.36, b 값은 16.04에서 16.45 이었으며, MA처리 용기의 경우 L값은 초기치 34.72에서 36.03, a값은 37.65에서 36.10, b값은 16.66에서 17.58이었다.
 저온저장 3일 후 상추의 색택은 일반 용기의 경우 L값은 초기치 61.34에서 63.00, a값은 -17.65에서 -16.81, b 값은 35.36에서 34.70 이었으며, MA처리 용기의 경우 L값은 초기치 60.67에서 62.89, a값은 -19.03에서 -19.28, b값은 36.71에서 36.59 이었다.
 
 

4. 결과 

 딸기와 상추를 대상으로 일반 용기와 MA처리한 용기 에 담아서 상온과 저온 시설에서 일정 기간 동안 보관하면 서 품질측정과 식품 안정성에 대하여 측정한 결과, 보관 용기별 상온과 저온 보관 시의 중량변화에 대하여 살펴본 결과 딸기의 경우 상온 보관 시에는 크게 차이가 없었으며, 상추에서는 일반 용기는 0.17% 감소된 반면, MA처리 용기는 0.05%만이 감소되었고, 저온저장에서도 상추는 일반 용기 0.32 % 감소한 반면, MA처리 용기는 0.17% 정도 감소되었다.
 당도 및 pH 변화에 대한 측정에서도 딸기와 상추의 상 온 보관 시 일반 용기는 전반적으로 감소하는 경향을 보였 으나, MA 처리한 용기는 비교적 당도는 높게 유지되고 있 었고, 그러나 pH는 4.0 수준으로 두 용기 간에 차이가 없 는 것으로 나타났다.
 호흡율에서는 딸기의 경우, 상온과 저온 보관 시에 일반용기에서 산소 19.6ml/kg/h, 이산화탄소 32.2 ml/kg/h로 나타났으며, MA처리 용기의 경우는 43.7ml/kg/h, 48.2 ml/kg/h로 나타났다. 상추의 경우 호흡율은 일반 용기의 산소 6.3ml/kg/h, 이산화탄소 6.8 ㎖/㎏/h과 MA처리 용 기의 경우는 17.1ml/kg/h, 13.4 ㎖/㎏/h로 나타나 MA 처 리한 용기기가 더 우수한 것으로 나타났다.
 Vitamin C 함량의 변화에서도 딸기의 경우에서는 상온 저장 시 일반 용기에서는 35% 감소한 반면, MA처리 용기 는 29% 감소한 것으로 나타났고, 상추에서는 Vitamin C 함량변화가 크지 않은 것으로 나타났다.
 그러나 저온 보관 시 동일 조건에서 딸기의 경우 일반 용기에서 57%나 감소한 반면, MA처리 용기는 39%만이 감소하였고, 상추는 일반 용기는 72% 감소한 반면, MA처 리 용기는 57%만이 감소되어 Vitamin C 함량변화에서도 MA처리 용기가 우수한 것으로 나타났다.
 클로로필(Chlorophyll) 함량의 변화에서도 상추의 경 우 동일 조건 하에서 상온보관 시 일반 용기 20%가 감소 한 반면, MA처리 용기는 13%만이 감소되었고, 저온 보관 시에는 일반 용기 26% 감소, MA처리 용기는 18%만이 감소하여 상추의 신선도 및 식품 안정성에서도 그만큼 더 양호한 상태로 유지되고 있다고 할 수 있다.
 마지막으로 색택의 변화에서는 상온 보관 시 두 용기 간에 큰 차이가 없으나, 저온 보관할 경우 딸기와 상추의 색택에서도 일반 용기에 비해 MA처리한 용기가 다소 우 수한 것으로 나타나고 있다.
 따라서 상추를 보관하면서 상온(실온)저장 5일 후부터 는 일반 용기에서는 부패 및 날파리 등이 발생하기 시작하 여 13일 후에는 다수가 발생하였으나, MA처리 포장 용기 에서는 부패 정도가 매우 낮았으며, 날파리 수도 소수만이 발생하였다.
 특히, 과채류는 품질 저하의 주된 원인 중 하나로 호흡과 증산에 의한 감모와 대사에 의한 후숙이라고 할 수 있다. 
 MA(modified atmosphere)포장 용기는 과채류의 보 관 중에 산소농도를 감소시키고, 이산화탄소 농도를 증가 시켜 호흡을 억제하여 장기간 선도유지 하는 기능을 지니 고 있다. 따라서 과채류의 유통 및 보관 시에 MA포장 용 기를 사용할 경우, 선도유지 및 식품 안정성을 높이는 효 과가 있다.

Figure

Table

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