제 11 장 수확 후 생리와 저장 충북대학교 원예과학과 오명민

채소의 수확 적당한 시기에 이르러 성숙하면 수확 세척, 선별, 포장하여 출하 신선함을 유지해야 하기 때문에 적기에 적절한 방법으로 수확 되어야 함 수확 후에도 유통과 저장에 크게 신경을 써야 함

성숙 판정 채소의 성숙 원예적 성숙: 크기와 형태를 갖추어 수확하여 상업적으로 이용할 수 있는 상태에 이른 것(식물학적으로 원예적 성숙기는 생육 전단계에 걸쳐 적용 가능) 생리적 성숙: 성숙의 지표를 나타내는 상태까지 발달한 것 <<원예적 성숙의 예>> -영양생장단계:양상추,아스파라거스 -화아분화초기:콜리프라워,브로콜리 -발육기:오이,풋대콩,오크라 -성숙기:수박,토마토 -발육기~성숙기:감자,고구마,양파

수확방법 손 수확 기계 수확

손 수확 생식용 채소 수확(우리나라) 장점 정확한 적숙과와 과숙과를 선별 수확시 충격을 최소화 고용인원을 늘림으로써 수확율 증대 기자재 구입 및 유지비가 적게 듦 단점 인건비에 의한 생산비 상승 인력수급의 문제 점차 높아지는 인건비 상승률

채소작물의 손 수확 정도 (미국) 생과용 딸기: 제몫따기 수확(pick your own harvesting)이 보편화 됨 평균손수확률 (%) 작 물 76-100 아스파라거스, 녹색꽃양배추, 오이, 상추, 꽃양배추, 고추, 호박, 가지 51-75 고구마, 파슬리 26-50 토마토, 양파 0-25 당근, 옥수수, 강낭콩, 콩, 시금치, 무, 마늘 생과용 딸기: 제몫따기 수확(pick your own harvesting)이 보편화 됨

기계수확 가공용 장점 수확시간을 줄일 수 있고, 작업조건이 향상 인력고용과 관리문제가 감소 단점 다년생작물의 경우 모체에 손상 발생할 수 있고 수확된 작물에 상처가 발생할 가능성 비싼 기계 비용

수확 시 고려사항 적기에 수확하며 수확 시 상처가 나지 않도록 주의 가급적이면 맑은 날 수확(저장 중에 병 발생 억제 위해) 이병된 것과 상처 난 것은 별도로 모아 처리 과채류의 경우 과병을 부착하여 수확 (예:멜론의 T자형) 숙기 촉진을 위해 에테폰(에틸렌 발생제) 처리(토마토, 고추)

수확 후의 취급과정 세척 선별 포장

세척 오염물질 제거 구분 건식 세척법: 공기 이용 습식 세척법: 세척제 이용

선별 객관적인 품질평가기준에 따라 등급 분류 분류된 등급에 상응하는 품질을 보증 유통상의 상거래질서를 공정하게 유지하는 기능 조사항목 관능적 평가 (색택, 풍미, 조직감 등) 종합적인 품질평가지표 (영양성분과 기능성 등) 선별기의 종류 중량선별기, 용적선별기, 색채선별기, 비파괴 내부품질 선별기 등

포장 목적 생산에서 소비에 이르기까지의 취급과정에서 물리적 충격, 병충해, 미생물 등에 의한 오염과 광선, 온도, 습도 등에 의한 변질을 방지하고, 나아가서는 소비자의 기호도에 맞는 디자인으로 상품가치를 증대 구분 소규모포장 (랩, 트레이, 비닐백포장 등) 대규모포장 (골판지상자포장 등)

포장이 갖추어야 할 요건 취급과 수송과정에서 내용물을 보호할 수 있도록 충분한 물리적인 지지력이 있어야 한다. 젖거나 높은 상대습도와 같은 물리적 힘에 영향을 받지 않아야 한다. 취급 동안 포장내의 움직임에 대한 작물을 유지하고 보호해야 한다. 사람 또는 작물에 독성이 있거나 오염시키는 화학제를 함유하지 않아야 한다. 무게, 크기 및 모양이 취급과 판매에 적합해야 한다. 내용물의 빠른 예냉 및 외부열로부터 차단이 이루어져야 한다. 혐기상태를 피하기 위하여 호흡가스의 충분한 투과성을 지닌 소재를 사용해야 한다. 판매시장에서 개폐가 용이해야 한다. 빛을 차단하거나 또는 투명해야 한다. 처분하거나, 재사용 및 재활용하기가 용이해야 한다.

수확 후 생리 Postharvest Physiology 수확 후에도 식물의 주요 생리작용은 계속 됨 증산작용, 호흡, 에틸렌 생성, 휴면과 생장활동  수확 후 채소류 변질과 저장성에 절대적인 영향을 미침

증산작용 수확 후의 증산작용 딸기:증산에 의한 1% 중량감소외관이 나빠지며 품질이 떨어짐 중량감소로 수량과 직결됨 신선도를 떨어뜨림 종류에 따라 다르지만 일반적으로 수분함량이 높은 채소류에서 증발이 활발하게 이루어짐 엽채류가 빠르고, 기공의 수가 많은 것일수록 증산이 활발하게 이루어짐 고온과 건조 조건에서 빨라짐 딸기:증산에 의한 1% 중량감소외관이 나빠지며 품질이 떨어짐 엽채류: 5%의 수분 손실상품가치 상실

호흡작용 호흡 대사: 에너지 생산, 양분의 소모, 맹아 발생 -호기성 대사: a)해당과정아세틸CoA형성TCA회로전자전달과정: 에너지 생성 b)산화적 5탄당 인산회로(oxidative pentose phosphate pathway):NADPH, 핵산, 단백질, 안토시아닌, 페놀 생성 -혐기적 대사: 산소부족시 TCA회로 활성 저하해당과정에서 생긴 피루브산이 아세트알데히드나 에탄올로 변형세포 손상맛과 향기 변함

해당작용 TCA회로

호흡량 탄산가스의 배출량이나 산소의 흡수량으로 측정 채소 종류에 따라 호흡량이 크게 다름 아스파라거스(젊은조직),시금치, 양배추: 호흡량 많음 감자, 양파(저장조직): 호흡량 적음 호흡량이 클수록 품질 변화가 빠르고 저장성이 나쁨 분류 5℃에서의 호흡속도 (mg CO2·kg-1·hr-1) 작 물 매우 낮음 < 5 건조채소, 땅콩 낮음 5-10 셀러리, 비트, 마늘, 허니듀멜론, 양파, 감자(성숙과), 고구마, 수박 보통 10-20 양배추, 당근, 오이, 감자(미성숙과), 결구상추, 무, 토마토, 호박 높음 20-40 꽃양배추, 잎상추, 콩 매우 높음 40-60 녹색꽃양배추, 오크라, 케일, 강낭콩 극히 높음 > 60 아스파라거스, 버섯, 파슬리, 시금치, 옥수수

호흡형 급등형(climactric): 수확 전 성숙과정에서 호흡이 일시적으로 증가하는 형태(예: 토마토, 멜론, 수박 등) 호흡상승단계: 생육에서 노화로의 전환기조직적, 화학적 변화가 급속히 진행상승 단계 전에 수확하며, 수확 후에는 이런 현상이 나타나지 않도록 대책을 강구하여 저장성을 향상시켜야 함 화학적 변화: 에틸렌 생성에틸렌 억제제(3% 산소, 1-MCP(methyl cyclopropane))처리과실의 성숙 지연 비급등형(non-climactric): 성숙시 호흡량이 계속 감소하는 호흡형(예: 고추, 가지, 딸기, 오이 등)

환경과 호흡 호흡작용에 영향을 미치는 환경 온도: 0~35℃에서는 온도가 높을수록 호흡 증가, 35℃ 이상에서는 오히려 호흡 감소 ※온도계수(Q10, 호흡계수): 온도 10℃ 상승에 따른 호흡량의 변화 배수(저온 0~5℃에서는 5~6에 이르기도 함온도차이에 따라 호흡량이 큰 차이를 보임) -산소/이산화탄소: 산소농도 낮고 탄산가스 농도 높음호흡량 떨어짐 -에틸렌: 일정농도 이상 대기 존재 시 호흡량 증가(일부 채소류는 영향을 받지 않음, 파슬리, 녹색콜리플라워, 아스파라거스, 연근, 버섯류 등) - 병원균 감염/상처: 호흡량 증대

에틸렌 생리 성숙과 에틸렌 - 에틸렌: 메티오닌(methionine)으로부터 생합성된 식물 호르몬의 일종 급등형에서 성숙과 더불어 합성 증가 비급등형에서는 성숙기간에도 낮은 농도로 유지됨 저장과 에틸렌 급등형에서는 성숙에 필수적인 요소가 에틸렌이지만 저장적 측면에서는 노화 촉진과 품질 저하를 일으키는 요인 저장고내의 유기물 부패, 연소가스 등에서 방출되거나 에틸렌 생성이 많은 채소류 저장 시 장해가 나타남

에틸렌이 채소류에 해롭게 작용하는 예 과실의 과숙화 촉진: 멜론 등 엽록소의 분해 촉진: 양배추, 콜리플라워, 오이 등의 황화 이층형성(abscission)의 촉진: 배추, 양배추의 잎, 콜리플라워의 화뢰, 가지의 꼭지 등 생리장해의 발생: 상추의 갈색반점 등 특정 성분의 생성: 당근의 쓴맛(이소쿠마린), 아스파라거스의 육질 경화(리그닌)

휴면과 생장 휴면: 채소류 일부(마늘, 양파, 감자 등)는 수확 후 휴면을 함  호흡이 극도로 제한 되어 생장활동이 크게 둔화되고 저장성이 높음 수확 후 생장: 자체 양분으로 이루어짐 (엽채류는 외엽의 양분이 생장점으로 전류되어 이용됨) - 배추, 샐러리: 중심부에서 잎이 계속 자람외엽의 품질이 떨어짐 무, 당근: 싹이 자람바람들이 현상 풍미 상실 마늘, 양파: 휴면 타파 후 싹이 트고 뿌리가 자람속이 비어 없어짐

생리적 장해 저온장해: 열대 또는 아열대 원산의 채소를 빙점 이상의 저온에 저장하였을 때 나타나는 생리장해 - 호박, 오이, 고추: 피팅(pitting, 과실표면이 함몰) 가지, 오크라, 피망종자: 갈변 토마토, 고구마: 쉽게 부패(내병성의 저하로 인해) 가스장해: 산소가 부족하거나 탄산가스 농도가 높으면 알코올과 아세트알데히드가 축적되어 변색되거나 맛과 향이 변함 - 녹색콜리플라워: 냄새가 좋지 않고 품질이 크게 떨어짐

저장 전 처리 예냉(precooling): 수확 직후 채소의 품온을 일정 온도까지 내리게 하는 처리 (고온기 수확물은 체온이 높아 그대로 수송하거나 저장하면 고온으로 부패하기 쉬움) 예건(predrying): 수확 후 저장하기 전에 체내의 수분을 어느 정도까지 감소시키면서 적당한 수준으로 말리는 것 (채소는 수분함량이 많기 때문에 수확한 것을 그대로 저장시 왕성한 증산작용으로 실내 습도가 높아지고, 과습상태가 되어 부패됨) 큐어링(curing): 수확시 생긴 상처를 치유해 줌으로써 수분손실과 병원균의 침입을 막아 중량감소와 저장중 부패를 방지해 주는 것 - 감자(10~15℃, 상대습도 85~95% 1주일), 고구마(30℃, 상대습도 85% 4일) 기타 처리 왁스처리(증산억제효과) -약품처리 산소흡수제 -방사선(감마선, X선) 에틸렌 제거제

저장방법 상온저장: 오래전부터 감자, 고구마, 마늘, 양파 등에 이용해 오던 방법, 주로 그늘지고 바람이 잘 통하여 자연적으로 온도와 습도가 조절되는 곳을 선택함 -통기 잘되는 상자에 감자저장, 마늘을 엮어서 처마 밑에 매달아 저장, 망사로 만든 망에 양파 저장 보온저장: 상온저장이 어려운 시기 보온시설을 이용하여 저장 도랑저장: 배수가 잘 되는 밭에 도랑을 판 후 그 안에 놓고 짚을 그 위에 얹은 다음 흙으로 덮어줌 움(cellar)저장: 기본적으로 지붕, 출입구, 환기구가 있는 지하저장 시설 저온저장: 단열이 잘 되어 있는 시설에 냉각장치를 도입하여 생산물의 저장에 적당한 저온조건을 임의로 조절해 줄 수 있는 저장고를 이용하는 방법, 가정의 냉장고도 일종의 저온 저장

저장방법 냉동저장: 30분 이내에 급속 냉동하여 조직 내 수분이 다수의 미립결정체로 동결되도록 하여 저장하는 방법, 보통 0℃에서 저장하지만 -30℃ 정도에서 최상의 품질을 유지할 수 있음 CA (controlled atmosphere) 저장: 저장고 내의 공기성분 가운데 산소는 2~3%로 낮추고, 이산화탄소는 3~5% 높여 저장물의 호흡을 억제시켜 인위적으로 저장성을 향상시키는 방법 MA (modified atmosphere) 저장: 플라스틱 필름을 이용한 포장저장 방법으로 인위적인 공기 조절이 아니라 저장물의 호흡작용으로 방출되는 탄산가스에 의한 저장성 증대를 유도함, 포장필름으로 수분의 발산을 억제하여 중량감소를 막을 수도 있음