높은 농도의 산소 조건에서 수확한 과일을 저장하면 골치 아픈 곰팡이 썩음병을 방지하고 혐기성 발효도 억제하는 유익이 있을 것이라는 주장이 있었지만 데이비스에 있는 캘리포니아대학 (UC-Davis)의 A. L. Wszelaki와 E. J. Mitcham의 연구 결과에 따르면 높은 산소가 썩음병 억제 효과는 있지만 다른 문제가 큰 것으로 지적되었다.

살균제 저항성과 농약사용에 대한 소비자의 우려가 커지면서 수확후 과일의 썩음병 방제 대안에 대한 필요가 커지고 있다. Botrytis cinerea Pers.:Fr.가 일으키는 잿빛곰팡이병은 딸기에서 경제적으로 가장 중요한 수확후 병원균으로서 50%까지 손실을 일으킬 수 있다.

현재 저장과 수송 중에 이 병을 방제할 수 있는 수단은 15-20 kPa CO2로 조절된 공기 하에 저온으로 저장하는 것이다. 그러나 이러한 이산화탄소 처리는 살균효과보다는 정균 효과만 가지고 있기 때문에 조절 공기에서 꺼낸 이후에는 썩음병을 방지할 수단이 없다. 게다가 썩음병 방지에 필요한 공기 조성이 잘못하면 생리적 장애를 악화시켜서 과일이 불규칙하게 익거나 맛이 사라지고 냄새가 나고 심지어 썩음병에 더 약하게 만들 수도 있다.

B. P. F. Day (1996)는 높은 산소 대기가 썩음병 방제 수단으로서 기존의 조절공기 처리보다 더 뛰어나다는 주장을 편 바 있다. 그는 대기 중의 산소 분압 (21 kPa) 이상이면 어떤 수준의 산소라도 썩음병을 줄일 수 있다고 제안했다. 그 이유는 혐기성 미생물은 아주 낮은 산소 수준에서 가장 잘 자라고 호기성 균은 대기 산소에서 가장 잘 자라기 때문이라는 것이다. 더욱이 이 기술이 저장 중 농산물의 혐기 발효를 억제하여 발효 중 발생할 수 있는 냄새 발생을 억제해줄 수 있을 것으로 생각되었다.

그동안 높은 산소가 자두와 아보카도 그리고 감자에서 호흡율, 에칠렌 생성, 색 형성에 미치는 효과가 연구된 적은 있었지만 정작 썩음병 방제에 대해서 연구된 적은 없었다. 여러 연구들이 높은 산소가 병원균 자체에 미치는 효과에 주안점을 두고 수행되었지만 별다른 결과를 얻지도 못했고 결과가 수시로 변동하였다.

Wszelaki와 Mitcham은 초(超)-대기 산소 단독 또는 높은 이산화탄소 대기와의 조합이 딸기 과실의 수확후 썩음병 방제에 효과가 있는지 여부를 조사하였다. 이 두 연구자들은 기내와 생체에서 B. cinerea의 생장에 미치는 효과를 조사하였고 과실의 품질에 미치는 효과들을 조사하였다.

여러 수준 조합별로 처리한 결과, 상용으로 사용되는 15 kPa의 이산화탄소와 40 kPa의 산소를 조합했을 때 기내의 7일째 균사 생장을 가장 효과적으로 억제하였다. 하지만 5 C에서 처리 14일 후에는 100 kPa 산소 단독처리가 이산화탄소 어느 처리보다도 균사 생장을 더 억제하였다.

그런데 그 공기에서 과일을 빼내었을 때 균사 생장이 즉각적으로 증가된 것으로 보아 저해 효과가 남지는 않는 것으로 보였다. 또한 100 kPa 산소 처리는 14일 간 저장 중에 과일의 부패를 방제하는데 가장 효과적이었다.

호흡, 에칠렌 생성, 단단함, 용해성 고체, 적정할 수 있는 산도, 외부 색깔 등은 초(超)대기 산소 처리로 약간 영향을 받는 정도이기는 했지만 휘발성 함량 (아세트알데하이드, 에탄올, 에칠 아세테이트)는 크게 증가하였다. 15 kPa 이산화탄소로 처리 받은 과일에서 5 C에서 14일 후 휘발성 농도가 가장 높았기는 했지만 100 kPa 산소로 처리 받은 과일에서의 휘발성 농도가 이산화탄소로 처리 받은 과일의 그것과 비슷하거나 능가하였다.

15 kPa 이산화탄소로 처리 받은 과일에서 휘발성 농도는 일반적으로 2일간 공기 중에 있을 대 감소했지만 높은 산소로 처리 받은 과일에서는 휘발성 함량이 증가했고 처리된 산소 농도가 높아질수록 더 크게 증가했다. 40 kPa 산소 + 15 kPa 이산화탄소로 처리된 과일은 산소와 이산화탄소 처리의 중간 수준에 도달했다.

100 kPa에 이르는 산소 공기는 인화성 때문에 상업적으로 사용하기에 위험할 뿐더러 포장내에서 또는 대규모로 유지하기가 어렵다. 더욱이 높은 산소로 얻을 수 있는 썩음병 방제가 기존의 15-20 kPa 이산화탄소로 얻을 수 있는 것보다 크게 나은 것은 아니었다. 더욱이 높은 산소 처리로 냄새 발달을 억제할 수 있을 것으로 기대했었지만 그렇지 않은 것으로 밝혀졌다. 연구자들은 높은 산소가 B. cinerea를 방제하는데 효과가 있는 것은 분명하지만 이 처리가 딸기의 맛 품질에 미치는 나쁜 효과가 이 처리로 얻을 수 있는 유익보다 오히려 더 큰 것 같다고 연구자들은 결론 내렸다.

A. L. Wszelaki

Department of Pomology, University of California, 1 Shields Ave., Davis, CA 95616, USA; 전화: +1-530-7520908; 팩스: +1-530-7528502; alwszelaki@ucdavis.edu

출처 : KISTI. 농림수산 등 록 일 2000-09-25 원문출판일 2000년 09월 01일

Postharvest Biology and Technology 20(2):125-133, 9월호

운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.09.26 19:25

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