한국원자력연구원 첨단방사선연구소
X-선 조사를 통한 토마토의 수확 후 저장기간 연장
김재경, 송범석, 김재호, 박종흠
Introduction
본 연구에서는 최근 국내에서 조사처리식품에 사용이 허가된 X-선을 활용하여 토마토의 수확 후 관리기술로서의 가능성을 확인하고자 토마토에 X-선 조사 (0, 150, 400, 600, 및 1000 Gy)후 저장기 간 (0, 1, 3, 5, 10, 15 및 20 일) 동안 미생물, 부패율 및 관능학적 변화를 확인하였다. 비조사구의 일반호기성 미생물의 경우 저장 1일차에 1.59 log CFU/g부터 저장 20일차에 4.09 log CFU/g로 유 의적으로 증가한 반면 X-선 조사를 처리할 경우 X-선 선량에 의존적으로 그 발생량이 유의적으로 감소하였다. 효모 및 곰팡이의 경우 비조사구는 저장 3일차부터 발생하여 저장기간이 증가함에 따 라 급격히 증가하는 반면, X-선 조사처리에 의하여 유의적으로 효모 및 곰팡이가 저균화 되는 것을 관찰하였다. X-선 조사처리된 토마토의 부패율을 측정한 결과, 비조사구는 저장 5일부터 부패가 시작되어 저장 20일에는 64.3%가 부패된 반면 X-선 조사구의 경우 조사선량에 비례하여 부패율이 줄어들어 1000 Gy 조사구의 저장 20일에는 25%의 부패율을 나타내었다. 관능학적 품질 변화를 확인한 결과, X-선 조사는 토마토의 조직감, 색, 향, 풍미, 종합적 기호도 모두 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
결론적으로 X-선 조사 처리는 토마토의 미생물을 저균화 시켜 부패율을 낮추고 관능학적으로도 영향을 미치지 않으므로 수확 후 저장기간 연장 기술로의 활용이 가능할 것으로 사료된다.
CONCLUSION
*Corresponding author: tel.: +82-63-570-3244, fax: +82-63-570-3218. E-mail address: [email protected]
Figures and Table
Materials and Results
1. 실험재료 및 X-선 조사
본 실험에 사용된 토마토(Tabol)는 2018년 3월에 전북 정읍지역에서 수확된 제품으로, 수확 직후 외관이 건전하고 병반이 없으며 크기가 균일한 토마토를 정읍단풍미인조합공동사업법인에서 구 입하여 사용하였다. X-선 조사는 서울방사선서비스주식회사에서 전자빔가속기로 100 Gy 단위로 0~1000 Gy까지 조사하였다
2. 보관 및 저장
토마토는 수출용 box (45 cm × 32 cm × 8 cm)에 담아 항온항습 챔버 (저장온도 20℃, 상대습도 75%)에 보관하며 저장기간 (0, 1, 3, 5, 10, 15, 20 일)에 따른 변화를 조사하였다. 일정한 온도 조 건에서 저장하면서 시료 채취하여 검사를 실시하였다.
3. 미생물 검사
저장기간에 따른 토마토 과실의 미생물 검사는 대조 구 및 감마선 조사된 각 시료의 호기성 세균, 효모 및 곰팡이의 분포를 plate count 방법으로 검사하였다. 미생물분석을 위한 시료는 토마토 과피 10 g을 취하여 bag filter에 넣고 1:10(w/v)의 비율로 멸균수를 더해 60 s 동안 automatic bag mixer (Interscience, 78860 St Nom, France)로 균질화 하였다. 이 방법으로 채취된 검체 1 mL 를 1/10씩 단계별로 희석한 다음 각 희석액 1 mL를 취하여 시료를 접종한 각 plate를 총 호기성 세균은 37℃, 효모와 곰팡이는 30℃의 배양기에서 2～3일간 배양한 다음 생성된 colony의 수를 계수하여 log CFU/g으로 표시하였다. 총 호기성 세균은 plate count agar(Difco Lab) plate를, 효모 및 곰팡이는 tartaric acid를 사용하여 pH를 3.5로 조절한 potato dextrose agar(Difco Lab) plate를 사용하였다.
4. 부패율
저장기간에 따른 토마토의 외관적 부패도는 초기부터 토마토 28과를 정해진 수출용 포장용기에 넣고, 저장기간 (0, 1, 3, 5, 10, 15, 20 일) 에 따라 관찰하여 이를 백분율(%)로 나타내었다. 부패 여부의 판정은 토마토 과실에 최소 1개 이상의 곰팡이가 발생한 것을 기준으로 하였다.
5. 관능검사
토마토의 관능 품질평가를 위한 기호도 및 특성 감도 평가는 관련분야를 전공한 총 10명의 연구원들을 대상으로 실시하였다. 평가 시 물 컵, 시료를 뱉는 컵 및 정수기에서 받은 물을 시료 사이 에 제공하였으며, 검사 중의 영향을 최소화하기 위해 총 평가 시간은 15~20분으로 정하였다. 이때 평가항목은 기호도 검사로 색(color), 향(odor), 풍미(flavor), 조직감(texture), 종합적 기호도 (overall acceptance)로 매우 좋아 한다 5점, 좋지도 싫지도 않다 3점(보통), 매우 싫어한다 1점으로 하였다.
Table 1. Microbial evaluation of X-ray irradiated tomato during storage
a–c Means in the same column which are followed by the same letter are not significantly different (p < 0.05).
A–E Means in the same row which are followed by the same letter are not significantly different (p < 0.05).
Measurements are expressed as mean ± standard deviation (n=3).
ND: not detected, within the detection limit of <1 log CFU/g.
Table 2. Decay of X-ray irradiated tomato during storage.
Table 3. Sensory of X-ray irradiated tomato during storage.
Measurements are expressed as mean ± standard deviation (n=10).
Values are means of the panelists’ scores.
1=dislike extremely, 2=like moderately, 3=like muck, 4=like very much, 5=like extremely
Dose (Gy)
Storage time (days)
0 1 3 5 10 15 20
Total aerobic microorganism populations (log CFU / g)
0 ND 1.59±0.11cA 1.55±0.13A 2.68±0.21bB 2.95±0.10bB 3.46±0.02bC 4.09±0.18cD 150 ND 1.36±0.10bA 1.36±0.10A 2.62±0.14bB 2.77±0.10abB 3.33±0.10abC 3.75±0.17bcD 400 ND 1.10±0.17aA 1.26±0.24A 2.42±0.15bB 2.75±0.22abBC 3.19±0.16abCD 3.46±0.21abD
600 ND ND ND 1.88±0.20aA 2.66±0.19abAB 3.06±0.16abB 3.38±0.11abB
1000 ND ND ND 1.71±0.38aA 2.45±0.22aB 3.00±0.26aBC 3.27±0.20aC
Yeast and mold populations (log CFU / g)
0 ND ND 1.84±0.21A 2.75±0.22B 3.39±0.10cC 3.69±0.13CD 4.01±0.10dD 150 ND ND 1.49±0.43A 2.46±0.29B 3.12±0.19bcC 3.56±0.13CD 3.82±0.13cdD 400 ND ND 1.30±0.30A 2.57±0.16B 2.95±0.06bB 3.42±0.14C 3.65±0.11bcC
600 ND ND ND 2.27±0.17A 2.79±0.21abB 3.37±0.16C 3.52±0.07abC
1000 ND ND ND 1.95±0.56A 2.44±0.09aA 3.26±0.30B 3.33±0.08aB
Dose (Gy)
Storage time (days)
0 1 3 5 10 15 20
0 ND ND ND 14.3 28.6 53.6 64.3
150 ND ND ND 14.3 21.4 28.6 57.1
400 ND ND ND 3.6 14.3 25.0 46.4
600 ND ND ND ND 3.6 10.7 35.7
1000 ND ND ND ND 3.6 10.7 25.0
Measurements are expressed as mean ± standard deviation (n=28).
ND: not detected
Dose (Gy)
Storage (Day)
0 1 3 5 10 15 20
Texture
0 3.9±0.3 3.7±0.7 3.8±0.4 4.4±0.7 4.6±0.5 3.7±0.5 2.7±0.5
150 3.8±0.4 3.5±0.7 3.9±0.7 4.3±0.9 4.5±0.5 3.7±0.5 2.7±0.7
400 3.7±0.5 3.7±0.5 3.8±0.6 4.2±0.8 4.5±0.7 3.3±0.5 2.8±0.6
600 3.7±0.5 3.6±0.5 3.7±0.8 4.3v0.7 4.4±0.5 3.2±0.8 2.6±0.7
1000 3.5±0.7 3.8±0.8 3.6±0.7 3.7±0.5 4.2±0.4 2.8±0.9 2.6±0.5
Color
0 3.7±0.5 4.0±0.0 4.3±0.5 4.7±0.5 4.8±0.4 4.8±0.4 4.6±0.5
150 3.5±0.5 4.1±0.6 4.4±0.5 4.5±0.7 4.9±0.3 4.8±0.4 4.9±0.3
400 3.5±0.5 4.2±0.4 4.3±0.5 4.8±0.4 4.7±0.5 4.9±0.3 4.6±0.5
600 3.5±0.5 4.1±0.6 4.3±0.5 4.9±0.3 4.5±0.5 4.7±0.5 4.8±0.4
1000 3.7±0.5 4.2±0.4 4.2±0.4 4.8±0.4 4.7±0.5 4.6±0.5 4.8±0.4
Odor
0 3.9±0.3 3.9±0.3 4.1±0.7 4.6±0.5 4.8±0.4 4.4±0.7 3.9±0.7
150 3.9±0.6 3.9±0.3 3.9±0.7 4.5±0.7 4.9±0.3 4.5±0.8 4.1±0.7
400 3.7±0.7 3.8±0.4 4.0±0.9 4.5±0.5 4.6±0.5 4.0±0.9 3.8±0.6
600 3.6±0.5 4.0±0.5 3.9±0.7 4.5±0.7 4.3±0.7 4.4±0.8 3.7±0.8
1000 3.7±0.7 4.0±0.7 4.2±0.9 4.3±0.8 4.5±0.7 4.3±0.8 3.8±0.6
Flavor
0 3.5±0.8 3.4±0.5 3.9±0.6 4.2±0.4 4.3±0.5 4.1±0.7 4.1±0.9
150 3.3±0.9 3.6±0.5 3.7±0.7 4.2±0.4 4.4±0.5 4.0±0.7 4.2±0.9
400 3.5±0.8 3.5±0.5 3.8±0.8 4.3±0.5 4.3±0.5 4.0±0.8 3.9±0.9
600 3.2±0.9 3.5±0.5 3.5±0.7 4.3±0.5 4.4±0.5 4.2±0.8 4.0±0.8
1000 3.2±0.8 3.5±0.5 3.5±0.5 4.2±0.4 4.1±0.3 4.1±0.3 4.3±0.9
Overall acceptance
0 3.9±0.3 3.8±0.4 4.0±0.7 4.4±0.8 4.2±0.6 3.4±1.0 2.9±0.6
150 3.7±0.5 3.7±0.5 4.0±0.7 4.4±0.7 4.2±0.6 3.0±1.2 2.9±0.7
400 3.9±0.3 3.7±0.5 4.1±0.7 4.5±0.7 3.9±0.7 3.3±0.9 2.8±0.8
600 3.7±0.5 3.6±0.7 4.2±0.9 4.4±0.7 4.0±0.7 3.1±1.0 2.8±0.8
1000 3.7±0.5 3.7±0.5 4.2±0.6 4.1±0.6 3.6±0.8 2.9±1.0 2.7±0.7
