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• 서 언
• 재료 및 방법
• 결과 및 고찰

서 언

우리나라의 절화국화는 2006년 재배면적 805.1ha이고 생산량은 395,101천 본이었으나 2011년에는 575ha와 292,096천 본으로 재배면적과 생산량이 줄어들고 있는 추세이다. 하지만, 국화 수출액은 2005년도를 기준으로 8,503천 달러에서 2010년에는 13,802천 달러로 수출액은 꾸준히 증가하고 있는 실정이었으나 2011년 일본에 발생한 지진으로 인하여 수출액은 2011년도 11,192천 달러로 감소되었다(MIFAFF, 2011). 

 스탠다드 국화 ‘백마’ 품종은 하추국으로 백선을 대체하기 위해 국내에서 육성한 순백색의 대형 국화로서 (Shin et al., 2005), 2007년 처음 농가로 보급되었고, 재배 첫해에 일본시장에 시범 수출하여 일본 소비자들로부터 화색 및 절화수명에 있어 좋은 반응을 얻어 일본내 기호도가 매우 높아 재배면적이 확대되고 있는 실정이다(Choi et al., 2009). 그러나 이러한 절화류의 수출시 가장 문제가 되는 점은 재배시 온도, 광 및 영양관리의 부실에 따른 상품성 저하와 수확 후 관리 미숙에 의한 개화불량, 조기노화, 화색발현의 어려움등이 나타나고 있어 이를 해결할 수 있는 대안이 절실한 실정이다(Nam, 2001). 특히 한국산 절화 국화의 수출 시 문제점은 조기개화에 의한 불균일한 상태의 국화가 한 상자내 포장되는 것으로 유통과정 중 발생되는 품질 저하 요인을 사전에 방지하는 것은 중요하다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 저온수송(Sacalis, 1993; Song et al., 1995) 및 식물생장조절제 처리가 노화지연과 수분스트레스에 대한 저항성 증대로품질유지 및 수명연장에 효과적임이 보고되었다(Davis et al., 1988).

 한편 1980년대 말부터 농산물의 상품성 보존을 위한 다양한 포장재 개발이 시도되었으며, 그 중 항균성 포장재의 Ag-nitrate 성분은 농도가 낮은 상태에서도 강한 항균력이 있어(Lee and Kwon, 1999) 식품포장재와 생활용품포장재로 주로 이용되기도 하였다. 또한 과채류의 경우 수확 후 저장력 증진을 위한 방법으로 칼슘제를 이용하는 방법과 키토산 및 왁스처리방법 등에 대한 연구와 산업화도 일부 시도되었다(Chang and Byun, 1997; Hwang et al., 1998).

 국내 절화류의 포장시 사용되는 속 포장재로서는 주로 신문지와 한지 및 폴리에틸렌 필름을 사용하고 있으며(Park and Kim, 1999), Kim and Cho(2002)에 의한 자몽추출물을 포장재 재료에 혼합한 항균 포장원지를 사용하였을 경우 절화 장미의 수분손실을 감소시켜 상품선도 유지에 효과적이었다는 결과도 보고 되었다. 그외 주요 절화류의 포장상자내 선도유지 증진을 위한 기능성 포장재에 대한연구와 산업화 부분은 아직 미흡한 실정이다(Suh and Kim, 2010).

 따라서 본 연구는 절화 국화의 수출 유통과정 중 발생되는 품질 저하를 방지하기 위한 몇 가지 포장재를 처리하여 ‘백마’ 국화의 선도유지 및 품질에 미치는 효과와 포장재 개발에 필요한 기초 자료로 조사하기 위해 수행되었다.

재료 및 방법

 본 연구는 단국대학교 화훼학 실험실에서 2012년 4월 1일부터 2012년 8월 23일까지 수행되었으며, 실험에 사용된 공시재료는 충청남도 예산의 절화국화 재배농가에서 꽃봉오리(직경: 2.5cm) 상태의 ‘백마’ (Dendranthema grandiflora Ramat. ‘Baekma’)를 수확하여 사용하였다. 재배농가에서 실험실까지 1시간 이내에 수송 후 수출용 절화상품의 길이에 맞춰 줄기를 봉오리 끝으로부터 75cm 길이로 재 절단하여 사용하였다. 포장재 처리는 무처리와 한지포장지를 대조구로하여 신문지, PE(PolyEthylene)필름, 포장재로는 I(한지에 멀구술 추출액 5% + 은나노 15mg · L^-1 도포), 포장재II(한지에 멀구술 추출액 5% +은나노 15mg · L^-1+칼슘 7.2% 도포), 포장재 III(한지에 멀구술추출액 5% +은나노 15mg ·L^-1+칼슘 7.2%+ 왁스 36% 도포)를 사용하였으며(특허번호: 1020070099360, 대한민국), 멀구슬 추출물(Extracts from seeds of Melia azedarach)의 추출방법은 멀구슬나무 열매를 분쇄하여 중량의 10배량의 증류수와 70% Ethanol를 가하여 2시간 추출 및 여과한 후 물 추출물은 감압농축기(Tokyo Rikakikai, N-1000, Japan)를 사용하여 감압 농축하였다. 포장재는 각각의 용액을 한지에 충분히 흡수할 때까지 분무처리 후 완전히 건조시킨 후 사용하였다. 각각 처리구는 절화국화 10개씩 10반복으로 포장 후 수출용 절화 상자(길이 940mm ×폭 350mm ×높이 157mm)에 포장하여 20^˚C의 저장고에서 48시간 동안 건식으로 저장하였다. 저장 후 소비자 구입단계 후 품질상태를 확인하기 위해서 각 처리 후 20개체를 선발하여 물관 막힘을 방지하기 위해 줄기 끝을 재 절단하고 물에 닿는 부분의 잎을 모두 제거한 후 한 개체씩 80mL의 증류수가 담긴 test tube(길이 20cm ×폭 2.5cm)에 꽂고 자연 증발량 손실을 줄이기 위해 알루미늄 호일로 test tube 윗부분을 봉하였다. 선도유지는 온도 20 ± 1.5^˚C, 상대습도 60 ± 10%, 그리고 광량12.7 ~ 14.6mol ·m^-2·S^-1 환경조건에서 품질을 48시간마다 조사하였다.

조사 항목으로는 개화단계, 꽃크기 변화, 화색변화, 생체중 변화, 에틸렌 발생을 조사하였다. 개화단계는 Fig. 1과 같이 1 ~ 6 grade value로 측정하였다. 꽃크기 변화는 캘리퍼스(Mitutoyo Corp., CD-20CP, Japan)를 사용하여 꽃크기 변화를 조사하였으며, 화색변화는 꽃봉오리의 색이 연녹색에서 흰색을 띌 때까지 소요된 일수를 조사하였다. 생체중 변화는 첫날 조사한 생체중에 대한 당일 조사한 생체중의 비율로 나타내었다. 에틸렌 발생량은 19L 밀폐용기에 각 처리별 절화 국화 3개체를 넣고 head space에서 1mL gas를 채취하여 Gas Chromatograph(GC-2014, Shimadzu, Japan)를 이용하여 분석하였다. 시험규모는 처리당 2개씩 5반복으로 하였다.

Fig. 1. Flowering degree of cut Dendranthema grandiflora ‘Baekma’. A: The flower opening is grade 1, B: The flower opening is grade 2, C: The flower opening is grade 3, D: The flower opening is grade 4, E: The flower opening is grade 5, F: The flower opening is grade 6.

결과 및 고찰

 각 포장재 처리 별 절화국화 ‘백마’의 선도유지 및 절화품질에 미치는 영향은 다음과 같다. 개화 단계의 경우는 포장재 II 처리구와 포장재 III 처리구에서 4일째 개화 정도가 대조구 2.2, 신문지는 2.0, PE필름은 2.0에 비해 1.7과 1.9로서 다소 지연되는 결과를 나타내었다. 이는 포장재 II와 III 처리구는 대조구 및 다른 처리에 비해 초기 개화가 지연되는 경향을 나타내어(Table 1) 시장에서의 조기개화지연에 따른 상품성 향상에 좋은 결과로 활용할 수 있을 것으로 확인되었다. 꽃크기 변화의 경우도 6일째는 포장재 II 처리구에서는 대조구 40.16mm에 비해 32.75mm로 꽃의 개화를 19% 지연시키는 결과를 나타내었다(Table 1). 화색 변화의 경우는 포장재(I, II, III) 처리구 모두가 대조구에 비해 약 2일에서 3일 정도 화색변화가 지연되는 결과를 나타내어(Table 2) 절화국화의 선도유지에 매우 크게 작용함을 알 수 있었다. 생체중변화는 신문지, PE 필름, 포장재(I, II, III) 처리구 모두 대조구에 비해 높은 생체중을 유지하는 결과를 나타내어(Fig. 2) 절화의 경우 체내 양분손실을 크게 억제시킴을 알 수 있었다. 특히 포장재 II 처리구에서는 대조구에 비해 생체중 감소율이 적게 나타났으며, 이는 포장재에 7.2%(v/v) 칼슘을 분무하여 완전히 마른 후 절화 백합의 포장재로 사용한 결과 생체중 감소율이 대조구에 비해 적게 나타났다는 연구결과(Suh and Kim, 2010)와도 유사한 경향을 나타내었다. 또한 멀구슬 추출물이 딸기수확 후 선도유지에 효과적이었다는 연구결과(Kim et al., 2009)와도 유사한 연구 결과를 보여주었다.

Table 1. Effect of packaging materials on maintenance of freshness in cut Dendranthema grandiflora ‘Baekma’.

Table 2. Effect of packagingmaterials on maintenance of freshness in cut Dendranthema grandiflora ‘Baekma’.

Fig. 2. Effect of certain packaging materials on rate of initial fresh weight of cut Dendranthema grandiflora ‘Baekma’. Bars represent the standard error of means during 8 days vase life. P.M. I: Extracts from seeds of Melia azedarachoil 5% + Nano Ag⁺partical solution, 15 mg·L¹, P.M. II: Extracts from seeds of Melia azedarachoil 5% + Nano Ag⁺partical solution, 15 mg·L¹ + Ca⁺ extracts 7.2%, P.M. III: Extracts from seeds of Melia azedarachoil 5% + Nano Ag⁺ partical solution, 15 mg·L¹ + Ca⁺ extracts 7.2% +Wax-emulsion 36%. (P.M.: Packaging material)

 각 처리별 에틸렌 발생량은 모든 처리구에서 에틸렌이 지속적으로 감소하였으나(Fig. 3), 특히 1일째 에틸렌 발생이 최고치를 나타내다가 이후 감소하는 경향을 보였으며 특히 포장재 II 처리에 의해 발생량이 다소 줄어드는 경향을 나타내었다. 또한전체적으로 호흡급등형 작물(climacteric rise type)의 발생 양상을 나타내었다. 포장재 I, II, III에 초기에 에틸렌 발생량이 증가한 현상은 천공성 포장재 내부가 상대적으로 공기유동성이 낮은 미세환경에 기인된 결과로 나타내었는데(Fig. 3), 이러한 결과는 천공성필름 중 공기는 순환성이 낮은 LF05에서 상대적으로 유동성이 높은 LF10, LF20 천공필름 보다 초기 에틸렌 가스농도가 높게 증가되었다는 연구결과(Choi et al., 2009)와도 비슷한 양상을 나타내었다. 이상의 연구 결과를 종합적으로 고찰해 보면, 포장재가 절화국화의 개화지연이나 상품성 선도유지는 상당히 효과적임은 확인되었다. 그러나 추후 신제품 생산이나 현장 활용에 필요한 추가적인 연구나 분석은 뒤따라야 할 것으로 사료되었다.

Fig. 3. Effect of certain packaging materialson the changes ofethylene production of cut Dendranthema grandiflora ‘Baekma’. Bars represent the standard error of means during 8 days vase life.