본 실험은 양액조성 및 단비 처리에 의한 엽채류의 질산염과 비타민 C와 같은 내적품질 변화를 알아보고자 하였다. 2주일간 정상적인 배양액에서 재배한 후 다시 2주일간 서로 다른조건의 양액에서 재배한 청경채, 청치마상추, 로메인상추는 단비처리구를 제외하고는 생육에 큰 차이를 보이지 않았다. 내적 품질로 질산염은 야마자키 상추 1배 양액 처리구에서 가장 높았으며 다음으로 $+NH_4$ 처리구 순서였고 $-NO_3$와 단비 처리구에서 가장 낮았다. 비타민 C 함량은 대체로 질산염과 반대의 결과를 나타내어 청치마, 로메인상추에서는 단비처리구에서 청경채는 $-NO_3$처리구에서 가장 높았다. 이들 질산염과 비타민 C 함량간의 상관계수는 청경채는 -0.614, 로메인상추는 -0.651이었으며 특히 청치마상추는 -0.804를 나타내었다.
고랭지에 적합한 신소득 작목을 개발하고자 최근에 수요가 증가하고 있는 쌈채소중에서 적근대 등 17종을 공시하였다. 파종은 128공 플러그트레이에 30일간 육묘하였으며 비가림하우스에 정식하여 생육, 특성, 수량 등 제반 수량형질과 쌈으로서의 재배 및 이용 가능성을 조사하였다. 정식시 묘소질은 공시작목 17종 모두 묘상 및 본포 생육은 고랭지 환경조건에서 순조로운 양상을 보였다. 이들 중에서 부추, 삼엽채 및 로메인상추 등의 첫수확은 8월 상중순이었으나 나머지 작목은 7월 10일이었다. 삼엽채 등을 비롯한 11종은 7월 중순-8월 하순에 추대하여 대부분 개화에 도달하였다. 로메인상추, 화채 등 일시수확하는 작목을 제외한 전 작목 모두 월별 수확이 진행됨에 따라 상품엽의 크기가 점차 감소하였으며 9월 수확시에 그 감소 정도가 다소 컸다. 7-9월의 상품수량은 적근대, 적겨자, 겨자채, 청경채, 다채, 로메인상추, 적엽치커리, 적치커리, 녹엽치커리 등 9작목이 비교적 높은 수준이었다.
식물공장은 외부 환경요인에 관계없이 효율적인 공간활용을 통해 작물의 생산성 및 경제성을 극대화시켜 생산할 수 있는 획기적인 기술이다. 본 연구은 엽채류 중만추대 열풍적치마상추, 만추대 청치마상추, 그린 로메인상추, 그린골 양상추, 개량사또 쑥갓과 영진 청경채를 대상으로 식물공장에서 실험하였다. LED 시스템을 이용하여 광원의 종류를 적색, 청색, 적색+청색, 적색+청색+백색, 적색+적외선 혼합광으로 구성하였다. 적색+청색 혼합광에서 적색과 청색의 조사기간 비율은 1 : 1, 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1로 구성하였고, duty 비는 100%, 99%, 97%로 구성하였다. 광원의 종류에 따른 결과 로메인상추에서 지상부 건중량과 S/R 비는 R+B 혼합광에서 가장 높았고, 양상추의 지하부 건중량과 쑥갓의 S/R 비는 R+B+W 혼합광에서 높았지만, 나머지 종에서는 차이가 없었다. 적색과 청색의 조사기간 비율에 따른 결과 청치마상추, 양상추와 청경체는 지상부 건중량, 총 건중량, S/R비가 비교적 적색의 비율이 높은 조건 (5 : 1)에서 가장 높았다. duty 비에 따른 결과 R+B 혼합광에서 쑥갓은 100%와 99%, 로메인은 100%와 97%일 때 지상부와 지하부, 총 건중량이 높았다. S/R 비는 엽채류 6종 모두 duty 비가 낮은 97%에서 높게 나와 낮은 duty 비에서도 양호한 생육을 보였다. R+B+W 혼합광에서 청치마상추와 로메인상추 그리고 청경채는 duty 비는 낮은 97%에서도 비교적 높은 지상부 건중량 및 총 건중량을 보였다. 또한, 로메인 상추와 양상추의 S/R 비는 duty 비가 97%인 조건에서 가장 높았다. 따라서 LED 시스템을 이용한 식물공장에서 각 엽채류 별로 적절한 광원과 광질을 이용하면 외부 환경요인에 관계없이 안정적인 재배를 할 수 있을 것이다.
식물공장에서 양액 종류가 다채, 로메인, 비트, 적무 어린잎채소의 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해서 본 연구를 수행하였다. 우레탄스펀지에 파종한 후 14일간 광원을 형광등으로 하는 폐쇄형 재배 시스템에서 재배하였다. 재배 시스템 내 광도는 $110{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 명암주기는 16/8h, 명/암기 기온은 $25/20^{\circ}C$로 유지하였다. 파종 후 7일은 수돗물을, 이후 7일은 수돗물, 한국 원시, 일본 엔시, 상추용 야마자키 양액을 각각 관수하였다. 파종 14일 후 다채의 생체중은 야마자키 양액을 공급한 처리구에서 가장 높았으나, 비트와 적무의 생체중은 양액 종류 간 유의차가 없었다. 소비자들의 구매 결정 주요 요인 중 하나인 엽색을 비교하기 위하여 양액 종류에 따른 4작물의 Hunter's L과 a값을 측정하였다. 어린잎채소의 녹색과 적색을 Hunter's a값으로 비교하였을 때, 한국 원시와 일본 엔시 양액을 공급한 처리구에서는 녹색을, 야마자키 양액을 공급한 처리구에서는 적색을 더 띄었다. 다채, 비트, 적무의 총페놀함량은 양액 종류에 따른 차이가 없었으나, 로메인은 한국 원시 양액을 공급한 처리구에서 총페놀함량이 가장 높았다. 이상의 결과에서 어린잎채소의 생육과 품질을 고려해 볼 때, 식물공장 재배 시 로메인은 한국 원시 양액이, 비트와 적무는 야마자키 양액이 적합한 것으로 판단된다.
본 연구는 로메인 상추를 대상으로 몇 가지 온도 조건에서 재배된 어린잎의 품질과 MA 저장 시 저장성을 비교하고자 수행하였다. 21℃, 28℃, 그리고 35℃ 챔버 내에서 인공광원(200 µmol·m-2·s-1) 하에 5주간 재배되었다. 재배 종료일에 생육 및 품질조사를 진행하였고, 20,000cc OTR 필름과 유공필름으로 각각 36일, 12일간 저장하며 필름 내 산소, 이산화탄소, 그리고 에틸렌 농도를 측정하였다. 그리고 저장 종료일에 엽색, 엽록소, 외관상 품질을 조사하였다. 재배 종료일의 엽장은 28℃ 재배구가 가장 길었고, 엽폭은 21℃와 28℃ 재배구가 넓었다. 엽수는 모든 재배온도에서 5~6장으로 유사하였고, 최대 양자수율은 21℃와 28℃ 재배구가 높았다. 엽중, 근중, 건물중은 21℃가 높았고, 재배온도가 올라갈수록 감소하는 경향을 보였다. 호흡률과 에틸렌 발생률은 35℃가 높았고, 재배온도가 낮아질수록 감소하였다. 저장 중 생체중 감소율은 모든 MA 저장 처리구는 저장 종료일인 36일까지 1% 미만이었고, 모든 유공필름 처리구는 저장 후 급격히 증가하여 저장 종료일인 12일째에 12~15%의 높은 감소율을 보였다. MA 저장 처리구의 필름 내 에틸렌 농도는 재배온도와 관계없이 모든 처리구가 저장 종료일까지 1~2 µL·L-1의 농도를 유지하였다. 필름 내 산소 농도는 19.5% 내외, 이산화탄소는 1% 내외의 농도를 유지하며 모든 MA 저장 처리구가 CA 조건에 부합하였다. 저장 종료일의 엽색은 Hunter a*, b* 값 모두 대체로 MA 저장 처리구에서 높았다. 엽록소 함량은 재배온도가 올라갈수록 낮아지고, 유공필름 처리구와 비교해 MA 저장 처리구에서 낮았다. 패널테스트를 통한 외관상 품질은 21℃ MA 저장 처리구에서만 상품성 한계점인 3점 이상이었다. 이상의 결과를 종합해보면, 로메인 상추 어린잎은 21℃에 재배할 때 최대 양자수율이 높아 생체중 등의 생육이 좋았으며, 재배 중 온도환경이 낮을수록 저장수명이 연장되었다. 또한 저장 방법으로는 CA 조건의 이산화탄소 농도를 충족시킨 MA 저장처리에서 저장 종료일까지 우수한 외관상 품질을 보여 저장수명을 3배까지 연장할 수 있었다.
본 연구는 저장전 비타민 C 처리가 엔디브, 청로레인, 청경채, 적로메인, 롤롤로사, 쌈추의 베이비채소의 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 비타민 C 처리는 수확 전 3차례 실시한 엽면살포와 수확한 베이비 채소의 세척과정에서 5분간 침지하는 두 가지 방법으로 실시하였다. 비타민 세척과 재배중 엽면살포 처리 후 6가지 베이비채소의 비타민 C 함량은 저장전에는 모두 비타민 C 처리구에서 대조구보다 높았으나 저장후 일정한 경향이 없어 모두 저장 전에 비해 감소하였다. 생체중 변화의 경우 6가지 베이비 채소 모두에서 처리간 큰 차이는 없었으나 쌈추와 롤롤로사의 경우 대조구에 비해 비타민 처리구의 생체중 감소가 다소 적었고, 외관상 품질의 경우 비타민 C 침지 처리구에서 일부 효과가 보였으나 대조구와 통계적 유의성은 없었다. 포장내 이산화탄소와 산소농도는 비타민 처리로 인한 큰 변화는 없었으며, 에틸렌 농도 역시 처리간 차이를 나타내지 않았다. 따라서 베이비 채소 재배 중 혹은 세척 중 실시한 비타민 C 처리는 베이비 채소의 기능성의 향상의 효과는 있었으나 저장성 향상에는 큰 영향을 주지 못하였다.
본 연구는 부패미생물의 종류와 차이를 알아보기 위해 유기농산물과 일반농산물(깻잎, 양배추, 상추)을 구입하여 $4^{\circ}C$에 14일 저장한 후 일반목적배지를 사용하여 미생물을 분리 및 16S rRNA sequencing방법을 이용하여 동정하였다. 유기농산물 깻잎, 양배추, 상추의 총균수는 $5-7{\log}_{10}CFU/g$ 수준이었고, 일반농산물의 총균수는 $5-8{\log}_{10}CFU/g$ 수준이었다. 유기농산물보다는 일반농산물이 총균수를 더 많이 내재하고 있으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p > 0.05). 유기농산물 깻잎에서 발견된 주요 균은 Microbacterium sp.이었으며, 일반농산물 깻잎에서 발견된 주요균은 Stenotrophomonas maltophilia이었다. 또한, 유기농산물에서 부패를 일으킬 수 있는 균인 Klebsiella pneumonia가 발견되었으며, 일반농산물보다 유기농산물에서 발견된 균의 종류가 더 많은 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구 결과는 부패미생물에 대한 이해를 높이고 농산물의 신선도 및 유통기한을 늘리기 위한 새로운 살균소독제 및 부패 억제제를 개발하는데 좋은 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 다양한 신선 식품군의 저장 온도의 변동편차에 따른 항산화 지표와 신선도 품질 변화를 분석하고자 하였다. 어육류에서는 $-0.3{\pm}0.8^{\circ}C$, $-0.6{\pm}2.3^{\circ}C$, $-1.5{\pm}4.4^{\circ}C$의 조건에서 수분 손실, 지질산패도 등을 분석하였고, 과채류에서는 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$, $1.2{\pm}1.4^{\circ}C$, $1.6{\pm}2.8^{\circ}C$ 조건에서 수분 손실, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 항산화능, DPPH 소거능을 분석하였다. 소고기와 연어는 14일, 체리는 9일, 로메인은 7일 동안 저장 후 실험하였다. 소고기는 온도편차가 $4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 수분 손실량이 가장 많았으며, 미생물도 온도 편차가 ${\pm}4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 가장 활발히 증식하였다. 지질의 과산화도는 저장 기간이 길어 질수록 과산화물가가 증가하였지만, 온도 편차 조건 별로 차이가 없었다. 연어의 경우는 조건 별 수분 손실량의 차이는 없었으며, 지질 과산화도는 온도 편차가 ${\pm}4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 유의적으로 증가하였다. 로메인과 체리 시료 모두에서 수분보유량은 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ 저장 조건에서 가장 높았다. 체리의 경우 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ 저장 조건에서 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 유의적으로 높았으며 (p < 0.05), 로메인의 경우, 폴리페놀 함량이 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$에서 유의적으로 높게 유지되었다 (p < 0.05). DPPH 활성은 초기 대비 7일차에 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ > $1.2{\pm}1.4^{\circ}C$ > $1.6{\pm}2.8^{\circ}C$의 순서로 활성이 저하되었다. 이는 저장 온도와 독립적으로 저장 온도의 변동 편차가 식품의 신선도 및 품질 유지에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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